KR20210072262A - 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

임플란트 수술용 가이드 디자인 방법 및 그 장치가 개시된다. 일 실시 예에 따른 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법 및 그 장치에 따르면, 복수 개의 드릴링 홀 타입을 제시하고 사용자 설정을 통해 치아번호 별 홀 타입을 사전 설정하고 가이드 디자인 시 설정된 홀 타입을 자동 선택하여 가이드를 생성함에 따라 사용자 조작을 최소화할 수 있다.

Description

임플란트 수술용 가이드 디자인 방법 및 그 장치 {Method for guide design for implant surgery and apparatus thereof}

본 발명은 치과영상 처리기술에 관한 것으로, 치과영상에서 치과 임플란트 수술용 가이드를 디자인하는 기술에 관한 것이다.

소프트웨어를 이용한 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인을 하는 과정에서 임플란트 구조물(크라운, 픽스쳐, 어버트먼트)과 앵커핀의 위치 및 방향을 결정한 후, 픽스쳐와 앵커핀의 식립 위치와 방향 정보를 포함한 드릴링 홀(Drilling hole)이 생성되고 이를 기준으로 가이드 형상을 디자인한다. 일반적으로 상용화된 치과 임플란트 수술용 가이드 소프트웨어에서는, 픽스쳐가 식립될 드릴링 홀에 사용자가 드릴링을 진행할 때, 드릴을 식립하기로 계획한 픽스쳐의 깊이와 방향에 맞추어 드릴링이 가능하도록 클로즈 타입(Close Type)으로만 제공되어 수정이 불가하다. 또한, 악간 공간 제한 등 환자의 구강조건에 따라 드릴링에 불편함이 발생할 수 있다.

복수 개의 홀 타입을 제시하며 홀 타입 사전 설정에 따라 수술 치아번호 별로 홀 타입을 변경해야 하는 반복 작업을 최소화하여 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법 및 그 장치를 제안한다.

일 실시 예에 따른 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법은, 복수 개의 드릴링 홀 타입을 제시하고 그 중에서 치아번호 별로 홀 타입을 사전 설정하는 단계와, 수술 치아번호에 따라 사전 설정된 홀 타입을 자동 선택하여 선택된 홀 타입의 드릴링 홀을 포함하는 가이드를 생성하는 단계를 포함한다.

홀 타입을 사전 설정하는 단계에서, 임플란트 수술 계획 수립 이전에 홀 타입 라이브러리에서 선택 가능한 홀 타입을 복수 개로 제시하고, 사용자 설정에 의해 치아번호 별로 홀 타입을 선택할 수 있다.

홀 타입을 사전 설정하는 단계에서, 치아번호 별로 클로즈 타입을 기본 값으로 하는 치아번호와, 클로즈 타입 또는 오픈 타입 선택을 기본 값으로 하는 치아번호가 구분된 상태에서, 타입 선택을 기본 값으로 하는 치아번호를 대상으로 사용자 설정에 따라 클로즈 타입 또는 오픈 타입을 선택할 수 있다.

홀 타입을 사전 설정하는 단계에서, 치아번호 별로 클로즈 타입이 기본 값으로 설정된 상태에서, 소정의 치아번호의 홀 타입을 사용자 설정에 따라 클로즈 타입에서 오픈 타입으로 변경할 수 있다.

홀 타입을 사전 설정하는 단계에서, 타입 변경 버튼을 클릭하여 타입을 변경하는 토글 방식 또는 드롭박스 선택 방식을 수행하기 위한 사용자 조작신호에 따라 홀 타입을 설정할 수 있다.

홀 타입을 사전 설정하는 단계에서, 홀 타입이 오픈 타입이면 오픈 방향을 사전 설정할 수 있다.

홀 타입을 사전 설정하는 단계에서, 홀 타입이 오픈 타입이면 드릴 및 하드웨어 사양을 고려하여 드릴링이 가능하도록 오픈 영역의 사양을 사전 설정할 수 있다.

임플란트 수술용 가이드 디자인 방법은 가이드 디자인 결과 화면에서 사용자 조작에 따라 추가로 홀 타입을 수정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

홀 타입을 수정하는 단계는, 가이드 디자인 결과 화면에서 치아번호 별 사전 설정된 홀 타입 정보를 포함하는 치아번호 별 리스트를 제공하는 단계와, 치아번호 별 리스트에서 소정의 치아번호의 홀 타입을 사용자 설정에 따라 수정하는 단계를 포함할 수 있다.

홀 타입을 수정하는 단계에서, 클로즈 타입을 오픈 타입으로 수정하는 방식, 오픈 타입을 클로즈 타입으로 수정하는 방식, 오픈 타입의 오픈 방향을 수정하는 방식 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

홀 타입을 수정하는 단계는, 오픈 타입의 오픈 방향 수정을 위한 가상의 매니퓰레이터를 제공하는 단계와, 매니퓰레이터의 사용자 조작에 따라 오픈 방향을 수정하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에 따른 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치는, 사용자 조작신호를 입력 받는 입력부와, 가이드의 드릴링 홀 타입을 복수 개로 제시하고 치아번호 별로 홀 타입이 사전 설정된 홀 타입 라이브러리를 가지는 저장부와, 사용자 조작신호에 따라 홀 타입을 사전 설정하고, 수술 치아번호에 따라 홀 타입 라이브러리에서 사전 설정된 홀 타입을 자동 선택하여 선택된 홀 타입의 드릴링 홀을 포함하는 가이드를 생성하는 제어부와, 생성된 가이드를 치과영상에 표시하는 출력부를 포함한다.

제어부는 치아번호 별로 클로즈 타입을 기본 값으로 하는 치아번호와, 클로즈 타입 또는 오픈 타입 선택을 기본 값으로 하는 치아번호가 구분된 상태에서, 타입 선택을 기본 값으로 하는 치아번호를 대상으로 사용자 설정에 따라 클로즈 타입 또는 오픈 타입을 선택할 수 있고, 홀 타입이 오픈 타입이면 오픈 방향을 포함하여 사용자 설정에 따라 변경 가능하다.

제어부는 타입 변경 버튼을 클릭하여 타입을 변경하는 토글 방식 또는 드롭박스 선택 방식을 수행하기 위한 사용자 조작신호를 입력부로부터 수신함에 따라 홀 타입을 설정할 수 있다.

제어부는 가이드 디자인 결과화면에서 사용자 조작에 따라 추가로 홀 타입을 수정할 수 있다.

일 실시 예에 따른 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법 및 그 장치에 따르면, 치아번호 별로 복수 개의 드릴링 홀 타입을 소프트웨어에서 제시하고 수술 치아번호 별로 홀 타입을 선택할 수 있어서, 클로즈 타입(Close Type)만 제공될 때 발생한 수정 불가 문제와, 환자 구강조건에 따른 드릴링 불편함을 해결할 수 있다.

홀 타입 수정이 가능하다 할지라도 사용자가 홀 타입 변경 작업을 반복적으로 수행해야 하나, 일 실시 예에 따르면 치아번호 별로 홀 타입을 사전 설정해 두고 가이드 디자인 시 수술 치아번호에 따라 홀 타입이 자동으로 적용됨에 따라, 사용자가 홀 타입 변경 작업을 반복적으로 수행할 필요가 없어진다. 홀 타입 변경을 위한 반복 작업을 최소화할 수 있어 사용자의 편의성을 향상 시킬 수 있다.

나아가, 오픈 타입의 드릴링 홀의 경우 술자의 수술 위치에 따라 오픈되는 방향을 사용자가 사전 설정할 수 있어 오픈되는 방향에서의 편의성을 향상 시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 드릴링 홀을 포함한 임플란트 수술용 가이드가 생성된 치과영상을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드 영역 생성 예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 생성된 가이드에 포함된 드릴링 홀의 타입을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀 타입 라이브러리의 사용자 설정을 통해 홀 타입을 변경하는 예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀 타입 라이브러리의 사용자 설정을 통해 오픈 타입 홀의 오픈 방향을 변경하는 예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽스쳐 직경에 따른 드릴링 홀 사이즈 변경 예를 도시한 도면
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드 디자인 결과 화면에서 홀 타입을 변경하는 예를 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드 디자인 결과 화면에서 홀 오픈 방향을 변경하는 예를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임플란트 수술용 가이드 디자인 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 프로그램 인스트럭션들(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 동시 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 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치의 구성을 도시한 도면이다.

임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(이하, '가이드 디자인 장치'라 칭함)(1)는 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, 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.

프로그램을 이용한 영상처리 과정은 상용화된 제품별로 차이는 있지만 일반적으로 수술 환자 등록, 등록된 환자의 CT 데이터 및 스캔 데이터 획득, CT 데이터 및 스캔 데이터의 정합, 정합된 영상 데이터에서 악궁 라인 생성 및 악궁 라인을 이용한 파노라믹 영상(Panoramic image) 생성, 환자의 스캔 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 가이드를 디자인하여 가이드 형상을 생성하는 단계에 해당한다.

가이드 디자인 시, 픽스쳐와 앵커핀의 식립 위치와 방향정보에 따라 드릴링 홀을 생성하고 생성된 드릴링 홀을 기준으로 가이드 형상을 디자인 하게 된다. 일반적으로 드릴링 홀은 클로즈 타입(Close Type)으로만 제공된다. 따라서, 환자의 구강조건에 따라 드릴링에 불편함이 발생할 수 있다. 예를 들어, 구치부의 6번 또는 7번 치아를 수술하는 경우 환자의 악 간 거리가 좁아 개구가 어려운 경우 원통형인 클로즈 타입(Close Type)의 드릴링 홀의 사용이 불가능할 수 있다. 이 경우, 한쪽 방향을 오픈한 C형인 오픈 타입(Open Type)의 드릴링 홀로 변경하여 가이드를 생성해야만 한다. 일 실시 예에 따른 디자인 장치(1)는 임플란트 수술 계획 수립 이전에, 치아번호 별로 홀 타입을 사전 설정해 두고 가이드 디자인 시 수술 치아번호에 따라 홀 타입을 소프트웨어에서 자동으로 선택함에 따라, 사용자가 홀 타입 변경 작업을 반복적으로 수행할 필요가 없어진다. 따라서, 홀 타입 변경을 위한 반복 작업에 대한 사용자의 편의성을 향상 시킬 수 있다. 이하, 전술한 특징을 가진 가이드 디자인 장치(1)의 구성에 대해 상세히 후술한다.

도 1을 참조하면, 가이드 디자인 장치(1)는 데이터 획득부(10), 저장부(12), 제어부(14), 입력부(16) 및 출력부(18)를 포함한다.

데이터 획득부(10)는 환자의 기초 영상 데이터를 획득한다. 기초 영상 데이터는 X-ray 데이터, CT 데이터, 스캔 데이터 등이 있다. 데이터 획득부(10)는 기초 영상 데이터를 프로그램에서 실행하거나 웹 페이지 및 서버에 저장된 데이터를 로딩하여 획득할 수 있다. 임플란트 식립을 위해서 CT 데이터, 스캔 데이터 등이 기초 데이터로 필요할 수 있다.

스캔 데이터는 환자의 구강을 본떠 생성한 석고 모형을 3D 스캐너(3D Scanner)로 스캐닝하여 획득하는 치아 모델 스캔 데이터이거나, 구강 내 3D 스캐너(3D Intra-oral scanner)를 이용하여 환자의 구강 내부를 스캐닝하여 획득하는 구강 스캔 데이터일 수 있다. CT 데이터는 컴퓨터 단층 촬영(Computed Tomography: CT)을 사용하여 환자의 두부 단층 영상들을 생성하고, 각각의 단층 영상에서 치아 부분의 경계를 분할(Segmentation)한 후 하나로 취합함에 따라 획득될 수 있다. 획득된 스캔 데이터 및 CT 데이터는 저장부(12)에 저장될 수 있다.

저장부(12)에는 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 가이드의 드릴링 홀 타입을 복수 개로 제시하고 치아번호 별로 홀 타입이 사전 설정된 홀 타입 라이브러리가 저장된다.

제어부(14)는 치과영상에서 가상의 임플란트 구조물의 식립 위치 및 방향을 포함한 식립 설계정보를 생성하고 식립 설계정보를 이용하여 가이드 형상을 디자인한다. 제어부(14)는 치과영상에 가상의 임플란트 구조물 객체를 식립하는 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 치과영상은 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.

제어부(14)는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 시 환자의 CT 데이터와 스캔 데이터를 정합한 후 크라운을 식립하고, 픽스쳐 및 앵커핀(Anchor Pin)의 식립 위치를 결정한다. 이어서, 픽스쳐 및 앵커핀의 식립 정보를 이용하여 환자의 구강에 체결되는 가이드를 디자인한다. 예를 들어, 픽스쳐 및 앵커핀의 식립 방향 및 식립 위치를 기준으로 드릴링 홀(Drilling hole)을 우선 결정하고, 결정된 드릴링 홀을 포함하여 환자의 구강 내부에 체결이 가능하도록 가이드 영역을 수동 또는 자동방식으로 생성한다. 최종 생성된 가이드 영역을 3D 데이터 형태로 출력부(18)를 통해 최종 출력할 수 있다. 드릴링 홀은 픽스쳐 드릴링 홀과 앵커핀 드릴링 홀이 있는데, 본 발명은 픽스쳐 드릴링 홀에 대한 사전설정 및 이를 이용한 가이드 생성 기술에 관한 것이다.

일 실시 예에 따른 제어부(14)는 사용자 설정을 통해 치아번호 별로 드릴링 홀 타입을 사전에 설정해 둔다. 그리고 임플란트 식립 계획 수립 시 수술 치아번호에 따라 사전 설정된 홀 타입을 자동 선택하여 선택된 홀 타입의 드릴링 홀을 포함하는 가이드를 생성한다. 이를 위해, 제어부(14)는 임플란트 식립 계획 수립 이전에, 홀 타입 라이브러리(Hole Type Library)를 통해 복수의 홀 타입(예를 들어, 오픈 타입, 클로즈 타입)을 제시하며, 사용자 설정에 의해 치아번호 별 홀 타입을 선택할 수 있다.

일 실시 예에 따른 제어부(14)는 클로즈 타입(Close Type)을 기본 값으로 하는 치아번호와, 클로즈 타입(Close Type) 또는 오픈 타입(Open Type) 선택을 기본 값으로 하는 치아번호가 미리 구분된 상태에서, 타입 선택을 기본 값으로 하는 치아번호를 대상으로 사용자 설정에 따라 클로즈 타입(Close Type) 또는 오픈 타입(Open Type)을 선택할 수 있다. 다른 예로, 제어부(14)는 모든 치아번호의 홀 타입이 클로즈 타입(Close Type)을 기본 값으로 설정된 상태에서, 소정의 치아번호의 홀 타입을 사용자 설정에 따라 클로즈 타입(Close Type)에서 오픈 타입(Open Type)으로 변경할 수 있다.

제어부(14)는 치아번호 별로 사전 설정된 홀 타입 설정정보를 수술 치아번호에 따라 자동 적용하여 사전에 설정된 홀 타입을 가진 드릴링 홀을 포함하는 가이드를 디자인하여 생성한다. 이때, 가이드 디자인 결과 화면에서 입력부(16)로부터 수신된 사용자 조작신호에 따라 홀 타입을 추가로 수정할 수 있다. 예를 들어, 클로즈 타입(Close Type)을 오픈 타입(Open Type)으로 수정하거나, 오픈 타입(Open Type)을 클로즈 타입(Close Type)으로 수정하거나, 오픈 타입(Open Type)의 오픈 방향을 수정할 수 있다. 추가 수정 시, 환자의 구강조건 및 술자의 수술 위치에 따라 홀 타입과 오픈 타입(Open Type) 홀의 방향을 추가로 수정할 수 있다.

입력부(16)는 사용자 조작신호를 입력 받는다. 일 실시 예에 따른 입력부(16)는 홀 타입 사전설정을 위한 사용자 조작신호를 입력 받는다. 예를 들어, 사용자가 홀 타입 라이브러리에서 타입 변경 버튼을 클릭하여 타입을 변경하는 토글(Toggle) 방식 또는 드롭박스(Dropbox) 선택 방식을 수행하기 위한 사용자 조작신호를 입력 받는다. 홀 타입이 오픈 타입이면 오픈 방향을 사전설정하기 위한 사용자 조작신호를 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 방향 버튼을 클릭하여 선택한 방향으로 오픈하는 방식 또는 드롭박스 선택 방식을 수행하기 위한 사용자 조작신호를 입력 받는다. 나아가, 입력부(16)는 가이드 디자인 결과화면에서 추가적으로 홀 타입을 수정하기 위한 사용자 조작신호를 입력 받을 수 있다. 이때, 입력부(16)는 홀 타입이 오픈 타입이면 오픈 방향 수정을 위한 가상의 매니퓰레이터(Manipulator)를 대상으로 사용자 조작신호를 입력 받을 수 있다.

출력부(18)는 프로그램 화면을 표시한다. 출력부(18)는 홀 타입 사전설정을 위해 홀 타입 라이브러리를 화면에 표시하며, 제어부(14)를 통해 생성된 가이드를 치과영상에 표시한다. 이때, 가이드에 포함된 드릴링 홀은 복수의 홀 타입(예를 들어, 오픈 타입, 클로즈 타입)을 가진다. 오픈 타입인 경우, 방향정보도 가진다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 드릴링 홀을 포함한 임플란트 수술용 가이드가 생성된 치과영상을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 가이드 디자인 장치(1)를 통해 임플란트 구조물(크라운, 픽스쳐, 어버트먼트)과 앵커핀 등의 위치를 결정하여 수술 계획 수립을 완료하면, 사전 설정된 홀 타입의 드릴링 홀(210)을 포함한 가이드(200)가 생성된다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드 영역 생성 예를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 가이드 디자인 장치(1)는 수동 생성 방식 또는 자동 생성 방식으로 가이드를 생성할 수 있다. 가이드 수동 생성 방식에 따르면, 사용자가 환자의 구강 스캔 데이터 상에 클릭하는 방식으로 포인트들(30)을 생성하면, 소프트웨어에서 포인트들(300)을 연결하는 라인(310)을 통해 가이드 영역을 생성하는 방식이다. 가이드 자동 생성 방식에 따르면, 가이드 디자인 과정에서 생성된 악궁 라인(Arch line) 및 가이드 생성에 대한 설정정보를 반영하여 가이드 영역을 자동으로 생성한다.　

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 생성된 가이드에 포함된 드릴링 홀의 타입을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 가이드 디자인 장치(1)는 생성된 가이드의 드릴링 홀은 도 4에 도시된 바와 같이 원통형의 클로즈 타입(Close Type)(400)과 홀의 한쪽 방향이 열려있는 C형의 오픈 타입(Open Type)(410)을 제시하며, 사전 설정된 사용자 설정정보를 가이드 디자인 과정에 반영한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀 타입 라이브러리의 사용자 설정을 통해 홀 타입을 변경하는 예를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 가이드 디자인 장치(1)는 모든 치아번호를 대상으로 원통형의 클로즈 타입(Close Type)을 기본형으로 우선 설정해 두고, 사용자가 소정의 치아번호의 홀 타입을 사용자 설정을 통해 오픈 타입(Open Type)으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 상악 및 하악의 #6, #7 치아에 대해서 사용자가 클로즈 타입(Close Type)에서 오픈 타입(Open Type)으로 변경할 수 있다. #6, #7 치아는 악 간 거리가 좁아 개구가 어려운 구강 조건인 경우 원통형의 클로즈 타입(Close Type)으로는 드릴링이 어려울 수 있는 치아이다.

다른 예로, 가이드 디자인 장치(1)는 치아번호 별로 클로즈 타입(Close Type)을 기본 값으로 하는 치아번호와, 클로즈 타입(Close Type) 또는 오픈 타입(Open Type) 선택을 기본 값으로 하는 치아번호가 구분된 상태에서, 타입 선택을 기본 값으로 하는 치아번호를 대상으로 사용자 설정에 따라 클로즈 타입(Close Type) 또는 오픈 타입(Open Type)을 선택할 수 있다. 예를 들어, 상악 및 하악의 6번 및 7번 치아(상악 #16, #17, #26, #27 치아와, 하악 #36, #37, #46, #47 치아)의 기본 값을 클로즈 타입(Close Type) 또는 오픈 타입(Open Type) 선택으로 설정한다. 도 5에서는 상악 #17의 홀 타입이 사용자 설정에 의해 클로즈 타입(Close Type)에서 오픈 타입(Open Type)으로 변경되는 예를 도시하고 있다. 치아번호 별 설정 방법은 도 5에 도시된 바와 같이 타입 변경 버튼을 클릭하여 변경하는 토글 방식을 사용할 수 있다. 이 외에 드롭박스 선택 방식 등도 동일하게 적용한다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀 타입 라이브러리의 사용자 설정을 통해 오픈 타입 홀의 오픈 방향을 변경하는 예를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 6을 참조하면, 오픈 타입으로 설정된 치아번호는 술자의 수술 위치에 따라 오픈되는 방향의 편의성 향상을 위하여 오픈되는 방향을 사용자가 사전 설정할 수 있다. 오픈 방향은 설측(Lingual)/협측(Buccal) 방향이 있다. 가이드 디자인 장치(1)는 사전 설정된 오픈 방향 설정정보를 가이드 디자인 시 반영한다. 드릴링 홀의 오픈 방향 설정은, 사용자가 방향 버튼을 클릭하여 선택한 방향으로 오픈하도록 하는 방식을 사용할 수 있다. 도 6에서는 상악 #17 치아를 대상으로 방향 버튼을 클릭하여 오픈 방향을 변경하는 예를 도시하고 있다. 이 외에 드롭박스 선택 방식 등도 동일하게 적용한다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽스쳐 직경에 따른 드릴링 홀 사이즈 변경 예를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 가이드의 드릴링 홀은 제조사의 드릴 키트 등 하드웨어 사양을 반영하므로 식립 계획한 픽스쳐에 따라 드릴링 홀의 사이즈가 상이할 수 있다. 도 7에서는 픽스쳐의 직경에 따라 드릴링 홀 사이즈가 상이함을 도시하고 있다. 이러한 경우 오픈 타입의 오픈 영역에 대해서 드릴 및 하드웨어적인 사양을 반영하여 드릴링이 가능하도록 사이즈 등의 사양을 사용자 설정을 통해 변경할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드 디자인 결과 화면에서 홀 타입을 변경하는 예를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 8을 참조하면, 가이드 디자인 장치(1)는 사용자 설정정보를 가이드 디자인에 반영하여 가이드가 생성된 가이드 디자인 결과 화면에서 환자의 구강 조건 및 술자의 수술 위치에 따라 사용자 조작에 의해 홀의 타입 및 오픈 타입 홀의 오픈 방향을 수정할 수 있다. 예를 들어, 가이드 디자인 장치(1)는 치아번호 별 사전 설정된 홀 타입 정보를 포함하는 치아번호 별 리스트(800)를 가이드 영상에 같이 제공하고, 치아번호 별 리스트(800)에서 소정의 치아번호의 홀 타입을 사용자 조작에 의해 변경한다. 도 8에서는 치아번호 별 리스트(800)에서 #27 치아를 대상으로 사용자가 드릴링 홀의 드롭박스(810)를 활성화하여 홀 타입을 변경하는 예를 도시하고 있다. 드롭박스 방식 이외에 홀 타입을 클릭하여 토글 방식으로 변경할 수 있도록 제공한다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드 디자인 결과 화면에서 홀 오픈 방향을 변경하는 예를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 9를 참조하면, 가이드 디자인 장치(1)는 가이드 디자인 결과에서 오픈 타입 드릴링 홀의 오픈 방향을 사용자 조작에 의해 변경할 수 있다. 이때, 도 9에 도시된 바와 같이 홀을 회전할 수 있도록 제공되는 매니퓰레이터(Manipulator)(900)를 이용하여 사용자가 조정함에 따라, 설측(Lingual)/협측(Buccal) 또는 그 외의 사용자 편의에 따른 방향으로 조정할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법의 흐름을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 10을 참조하면, 가이드 디자인 장치(1)는 임플란트 수술 계획 수립 이전에, 치아번호 별로 홀 타입을 사전 설정한다(S1000). 이때, 홀 타입 라이브러리에서 사용자 설정에 의해 치아번호 별로 홀 타입을 선택할 수 있다. 홀 타입이 오픈 타입이면 오픈 방향을 사용자 설정을 통해 추가로 설정할 수 있다.

홀 타입 사전 설정 단계(S1000)에서, 가이드 디자인 장치(1)는 치아번호 별로 클로즈 타입을 기본 값으로 하는 치아번호와, 클로즈 타입 또는 오픈 타입 선택을 기본 값으로 하는 치아번호가 구분된 상태에서, 타입 선택을 기본 값으로 하는 치아번호를 대상으로 사용자 설정에 따라 클로즈 타입 또는 오픈 타입을 선택할 수 있다. 타입 선택을 기본 값으로 하는 치아번호는 상악 및 하악의 6번 및 7번 치아(상악 #16, #17, #26, #27 치아와, 하악 #36, #37, #46, #47 치아)일 수 있다. 이때, 타입 선택을 기본 값으로 하는 치아번호를 대상으로 사용자 설정에 따라 홀 타입을 선택할 수 있다.

홀 타입 사전 설정 단계(S1000)에서, 가이드 디자인 장치(1)는 치아번호 별로 클로즈 타입을 기본 값으로 설정된 상태에서, 소정의 치아번호의 홀 타입을 사용자 설정에 따라 클로즈 타입에서 오픈 타입으로 변경할 수 있다.

홀 타입 사전 설정 단계(S1000)에서, 가이드 디자인 장치(1)는 홀 타입 변경을 위해 사용자가 타입 변경 버튼을 클릭하여 타입을 변경하는 토글 방식 또는 드롭박스 선택 방식을 통해 홀 타입을 선택할 수 있다.

　홀 타입 사전 설정 단계(S1000)에서, 가이드 디자인 장치(1)는 홀 타입이 오픈 타입이면 드릴 및 하드웨어 사양을 고려하여 드릴링이 가능하도록 오픈 영역의 사양, 예를 들어 사이즈를 사전 설정할 수 있다.

이어서, 가이드 디자인 장치(1)는 수술 치아번호에 따라 사전 설정된 홀 타입을 자동 선택하여 선택된 홀 타입의 드릴링 홀을 포함하는 가이드를 생성한다(S1110).

이어서, 가이드 디자인 장치(1)는 가이드 디자인 결과에서 추가로 홀 타입 수정이 필요한지 여부를 판단(S1020) 하여, 추가 수정이 필요한 경우 사용자 조작에 따라 추가로 홀 타입을 수정한다(S1030). 홀 타입 수정 단계(S1030)에서 가이드 디자인 장치(1)는 가이드 디자인 결과 화면에서 치아번호 별 사전 설정된 홀 타입 정보를 포함하는 치아번호 별 리스트를 제공하고, 치아번호 별 리스트에서 홀 타입을 변경하고자 하는 치아번호의 홀 타입을 사용자 설정에 따라 변경할 수 있다. 홀 타입 추가 수정이 필요한지에 대한 판단(S1020)은 환자의 구강 조건 및 술자의 수술 위치에 따라 사용자가 판단할 수 있고, 소프트웨어에서 판단할 수도 있다.

홀 타입 수정 단계(S1030)에서, 가이드 디자인 장치(1)는 클로즈 타입을 오픈 타입으로 수정하는 방식, 오픈 타입을 클로즈 타입으로 수정하는 방식, 오픈 타입의 오픈 방향을 수정하는 방식 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

홀 타입 수정 단계(S1030)에서, 가이드 디자인 장치(1)는 홀 타입이 오픈 타입이면 오픈 방향 수정을 위한 가상의 매니퓰레이터를 화면에 표시할 수 있다. 이때, 사용자는 매니퓰레이터를 회전하는 방식으로 오픈 방향을 수정할 수 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 (15)

1. 복수 개의 드릴링 홀 타입을 제시하고 그 중에서 치아번호 별로 홀 타입을 사전 설정하는 단계; 및
   수술 치아번호에 따라 사전 설정된 홀 타입을 자동 선택하여 선택된 홀 타입의 드릴링 홀을 포함하는 가이드를 생성하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 홀 타입을 사전 설정하는 단계는
   임플란트 수술 계획 수립 이전에, 홀 타입 라이브러리에서 선택 가능한 홀 타입을 복수 개로 제시하고, 사용자 설정에 의해 치아번호 별로 홀 타입을 선택하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 홀 타입을 사전 설정하는 단계는
   치아번호 별로 클로즈 타입을 기본 값으로 하는 치아번호와, 클로즈 타입 또는 오픈 타입 선택을 기본 값으로 하는 치아번호가 구분된 상태에서, 타입 선택을 기본 값으로 하는 치아번호를 대상으로 사용자 설정에 따라 클로즈 타입 또는 오픈 타입을 선택하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 홀 타입을 사전 설정하는 단계는
   치아번호 별로 클로즈 타입이 기본 값으로 설정된 상태에서, 소정의 치아번호의 홀 타입을 사용자 설정에 따라 클로즈 타입에서 오픈 타입으로 변경하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 홀 타입을 사전 설정하는 단계는
   타입 변경 버튼을 클릭하여 타입을 변경하는 토글 방식 또는 드롭박스 선택 방식을 수행하기 위한 사용자 조작신호에 따라 홀 타입을 설정하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 홀 타입을 사전 설정하는 단계는
   홀 타입이 오픈 타입이면 오픈 방향을 사전 설정하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 홀 타입을 사전 설정하는 단계는
   홀 타입이 오픈 타입이면 드릴 및 하드웨어 사양을 고려하여 드릴링이 가능하도록 오픈 영역의 사양을 사전 설정하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법은
   가이드 디자인 결과 화면에서 사용자 조작에 따라 추가로 홀 타입을 수정하는 단계;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 홀 타입을 수정하는 단계는
   가이드 디자인 결과 화면에서 치아번호 별 사전 설정된 홀 타입 정보를 포함하는 치아번호 별 리스트를 제공하는 단계; 및
   치아번호 별 리스트에서 소정의 치아번호의 홀 타입을 사용자 설정에 따라 수정하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
10. 제 8 항에 있어서, 홀 타입을 수정하는 단계는
    클로즈 타입을 오픈 타입으로 수정하는 방식, 오픈 타입을 클로즈 타입으로 수정하는 방식, 오픈 타입의 오픈 방향을 수정하는 방식 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
11. 제 8 항에 있어서, 홀 타입을 수정하는 단계는
    오픈 타입의 오픈 방향 수정을 위한 가상의 매니퓰레이터를 제공하는 단계; 및
    매니퓰레이터의 사용자 조작에 따라 오픈 방향을 수정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
12. 사용자 조작신호를 입력 받는 입력부;
    가이드의 드릴링 홀 타입을 복수 개로 제시하고 치아번호 별로 홀 타입이 사전 설정된 홀 타입 라이브러리를 가지는 저장부;
    사용자 조작신호에 따라 홀 타입을 사전 설정하고, 수술 치아번호에 따라 홀 타입 라이브러리에서 사전 설정된 홀 타입을 자동 선택하여 선택된 홀 타입의 드릴링 홀을 포함하는 가이드를 생성하는 제어부; 및
    생성된 가이드를 치과영상에 표시하는 출력부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.
13. 제 12 항에 있어서, 제어부는
    치아번호 별로 클로즈 타입을 기본 값으로 하는 치아번호와, 클로즈 타입 또는 오픈 타입 선택을 기본 값으로 하는 치아번호가 구분된 상태에서, 타입 선택을 기본 값으로 하는 치아번호를 대상으로 사용자 설정에 따라 클로즈 타입 또는 오픈 타입을 선택하고
    홀 타입이 오픈 타입이면 오픈 방향을 포함하여 사용자 설정에 따라 변경 가능한 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.
14. 제 12 항에 있어서, 제어부는
    타입 변경 버튼을 클릭하여 타입을 변경하는 토글 방식 또는 드롭박스 선택 방식을 수행하기 위한 사용자 조작신호를 입력부로부터 수신함에 따라 홀 타입을 설정하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.
15. 제 13 항에 있어서, 제어부는
    가이드 디자인 결과화면에서 사용자 조작에 따라 추가로 홀 타입을 수정하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.

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