KR20230075291A - 3d 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템, 제조 방법 및 이에 의해 제조되는 환자 맞춤형 페서리 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 환자의 골반을 촬영한 골반 영상을 기반으로 환자의 골반, 질 및 자궁의 형상을 고려하여 환자에 맞는 맞춤형 페서리에 대한 형상정보를 생성하는 형상정보 획득장치 및 형상정보에 따라 환자 맞춤형 페서리를 3D 프린팅하는 3D 프린터를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템, 제조 방법 및 이에 의해 제조되는 환자 맞춤형 페서리를 제공한다.
Description
본 발명은 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템, 제조 방법 및 이에 의해 제조되는 환자 맞춤형 페서리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자궁탈출증의 유무와 정도를 파악하고 환자의 골반, 질 및 자궁의 형태에 맞는 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템, 제조 방법 및 이에 의해 제조되는 환자 맞춤형 페서리에 관한 것이다.
자궁탈출증은 일명 자궁하수증이라고도 하며, 주로 나이가 들어 체내기관을 지탱하고 있는 근육과 근막, 인대 등이 늘어나면서 조직의 긴장도가 떨어져 이완되기 때문에 발병하는 질환이다.
자궁탈출증이 발생 한 경우 자궁이 질을 통해 밖으로 빠져나와 걷기가 어려워지고, 방광을 눌러 소변이 자주 마렵거나 소변보기가 어려워진다. 심한 경우 신장기능에도 영향을 주기 때문에 수술이나 기타 치료가 필요한 질병이다. 자궁탈출증이 심한 경우 수술을 통해 치료를 하는데, 수술이 어려울 정도로 전신상태가 나쁘거나 수술을 거부하는 환자들의 경우 페서리를 사용하게 된다.
그러나, 자궁이 탈출되었다고 하여 몸밖으로 빠져나오는 것은 아니며, 대개의 경우 질후반부 부근까지 내려와 있고 잡아당기면 밖으로 빠져나오기도 하는데 대개는 임신과 출산 혹은 난산 등으로 인하여 발병이 된다.
자궁탈출증은 경미한 경우 운동요법과 약물요법으로 치료가 가능하지만 심한 경우 수술요법 또는 기구를 사용하여 자궁이 처지는 것을 고정하여야 한다.
수술요법은 복부엉치 질고착술, 경질 천극 인대 고착 및 복강경 엉치 질고착술과 같은 복잡하고 정교한 복부, 질 및 복강경 과정을 거쳐 탈출재발의 위험성을 감소시키도록 연구되었으나 이러한 과정들은 고도의 외과적 전문지식을 필요로 할 뿐 아니라 수술의 실패율도 비교적 높은 것으로 알려져 있다.
따라서, 자궁탈출증환자의 치료에는 아주 심한 중증환자를 제외하고는 기구를 사용하여 치료하는 방법이 널리 보급되고 있다.
이와 관련한 페서리는 종류가 여러가지이나, 국내에서는 링 페서리의 1종만이 수입되어 사용되고 있다.
그러나, 여성의 골반, 질, 자궁 등은 사람마다 다른 형태와 크기를 가지고 있기 때문에 국내로 수입되는 링 페서리의 1종만을 사용할 경우, 링 페서리가 본인의 몸에 맞지 않아 치료의 효과를 보기 어렵거나 몸에 부작용이 발생하는 문제점이 있었다.
(특허문헌 1) 한국 등록특허공보 제10-1076114호(2011.10.17.)
(특허문헌 2) 일본 공개특허공보 제2014-509922호(2014.04.24.)
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 환자의 골반을 촬영한 후 촬영된 골반 영상으로부터 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 치수정보를 획득하고, 획득된 치수정보와 기설정된 치수정보를 비교 및 매칭을 통하여 자궁탈출증의 유무, 정도를 파악한 후 환자의 골반, 질 및 자궁에 상응하는 환자 맞춤형 페서리를 3D 프린팅하는 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템, 제조 방법 및 이에 의해 제조되는 환자 맞춤형 페서리를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 환자의 골반을 촬영한 골반 영상을 기반으로 환자의 골반, 질 및 자궁의 형상을 고려하여 상기 환자에 맞는 맞춤형 페서리에 대한 형상정보를 생성하는 형상정보 획득장치; 및 상기 형상정보에 따라 환자 맞춤형 페서리를 3D 프린팅하는 3D 프린터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 형상정보 획득장치는, 상기 환자의 골반을 촬영하여 상기 환자의 골반에 대한 골반 영상을 획득하는 골반촬영부;를 포함하고, 상기 골반촬영부는 골반 X-선 촬영, 골반초음파촬영(pelvic Ulatrasonography), 컴퓨터단층촬영(CT: Computed Tomography) 장치 또는 자기공명장치(MRI: Magnetic Resonance Imaging)로서, 상기 환자의 골반 모양을 확인 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 골반 영상에는 상기 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 영상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 형상정보 획득장치는, 상기 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 치수정보를 획득하기 위하여 상기 골반촬영부로부터 전송되는 상기 골반 영상을 영상처리하는 영상처리부;를 더 포함하고, 상기 영상처리부는 상기 환자의 골반이 구분되는 경계에 다수의 골반점을 설정하고, 상기 환자의 질이 구분되는 경계에 다수의 질점을 설정하며, 상기 환자의 자궁이 구분되는 경계에 다수의 자궁점을 설정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 형상정보 획득장치는, 상기 영상처리부로부터 전송되는 상기 영상처리된 골반 영상에서 상기 환자의 골반, 질 및 자궁을 측정하여 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 길이 및 넓이를 포함하는 치수정보 및 골반장기탈출증 정량화 시스템의 POP-Q 포인트를 측정한 POP-Q 값(GH, PB, Aa, Ba, Ap, Bp, C, D, TVL)를 획득하는 측정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 측정부는 상기 다수의 골반점 중 최장거리에 위치한 2개의 골반점 사이의 거리를 측정하여 상기 환자의 골반의 길이를 측정하고, 상기 다수의 질점 중 최장거리에 위치한 2개의 질점 사이의 거리를 측정하여 상기 환자의 질의 길이를 측정하며, 상기 다수의 자궁점 중 최장거리에 위치한 2개의 자궁점 사이의 거리를 측정하여 상기 환자의 자궁의 길이를 측정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 형상정보 획득장치는, 상기 측정부로부터 전송되는 상기 치수정보와 다수의 기설정된 치수정보를 매칭시킨 결과에 따라 페서리의 종류를 결정하는 제어부;를 더 포함하고, 상기 다수의 기설정된 치수정보는 다수의 사람에 대한 골반의 형태에 따라 분류한 유형별 골반의 평균 길이와 평균 넓이, 유형별 질의 평균 길이와 평균 넓이, 유형별 자궁의 평균 길이와 평균 넓이를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 형상정보 획득장치는, 상기 제어부에서 결정된 상기 페서리의 종류에 따라 상기 제어부로부터 전송되는 상기 치수정보를 기반으로 상기 환자에 맞는 맞춤형 페서리에 대한 형상정보를 생성하는 형상정보 생성부;를 더 포함하고, 상기 형상정보는 상기 환자의 골반 형상, 질 형상 및 자궁 형상에 상응하는 상기 환자 맞춤형 페서리에 대한 3차원 모델링 파일인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 (a) 골반촬영부가 환자의 골반을 촬영하여 골반 영상을 생성하는 단계; (b) 영상처리부가 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 치수정보를 획득하기 위하여 상기 골반촬영부로부터 전송되는 상기 골반 영상을 영상처리하는 단계; (c) 측정부가 골반장기탈출증 정량화 시스템의 POP-Q 포인트를 측정한 POP-Q 값과 상기 영상처리된 골반 영상에서 상기 환자의 골반, 질 및 자궁을 측정하여 치수정보를 획득하는 단계; (d) 제어부가 상기 치수정보와 기설정된 치수정보를 매칭시킨 결과에 따라 패서리의 종류를 결정하는 단계; (e) 형상정보 생성부가 상기 제어부에서 결정된 페서리의 종류에 따라 제어부로부터 전송되는 치수정보를 기반으로 환자에 맞는 맞춤형 페서리에 대한 형상정보를 생성하는 단계; 및 (f) 3D 프린터가 상기 형상정보에 따라 환자 맞춤형 페서리를 3D 프린팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 제1 항 또는 제9 항에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템에 의해 3차원 프린팅되는 환자 맞춤형 페서리를 제공한다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 환자의 POP-Q 값과 골반을 촬영한 후 촬영된 골반 영상으로부터 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 치수정보를 획득하고, 획득된 치수정보와 기설정된 치수정보를 비교 및 매칭을 통하여 자궁탈출증의 유무, 정도를 파악한 후 환자의 골반, 질 및 자궁에 상응하는 환자 맞춤형 페서리를 3D 프린팅하여 환자에게 제공함으로써 자궁탈출증의 치료 효과를 극대화시키고 부작용을 최소화시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1의 (a), (b)는 정상적인 질의 형태와 비정상적인 질의 형태를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템에서 이용되는 골반장기탈출증 정량화 시스템(Pelvic Organ Prolapse Quantification, POP-Q)을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템에 의해 제조된 환자 맞춤형 페서리의 종류를 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 6의 (a), (b), (c)는 본 발명의 일실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템에 의해 제조된 환자 맞춤형 페서리가 환자의 골반, 질 및 자궁의 형태에 따라 달리 적용되는 것을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템에서 이용되는 골반장기탈출증 정량화 시스템(Pelvic Organ Prolapse Quantification, POP-Q)을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템에 의해 제조된 환자 맞춤형 페서리의 종류를 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 6의 (a), (b), (c)는 본 발명의 일실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템에 의해 제조된 환자 맞춤형 페서리가 환자의 골반, 질 및 자궁의 형태에 따라 달리 적용되는 것을 나타낸 개념도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
1. 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템을 설명하도록 한다.
도 1의 (a), (b)는 정상적인 질의 형태와 비정상적인 질의 형태를 나타낸 개념도이다.
자궁탈출증이란 자궁이 질강을 통해 밑으로 내려온 상태로 자궁의 정상적인 위치(도 1의 (a) 참조)에서 벗어나 아래로 빠져나오는 질병이다(도 1의 (b) 참조).
현재 국내에는 링 형상의 페서리가 특정한 크기로만 수입되어 판매되고 있으나, 사람에 따라 골반, 질 및 자궁의 형태가 서로 다르기 때문에 상기한 링 형상의 페서리가 맞지 않는 사람들이 많아 적절한 치료가 어렵고 많은 부작용이 발생한다.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 서로 다른 환자의 골반, 질 및 자궁의 형태에 각각 맞는 환자 맞춤형 페서리를 제공하며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템은 형상정보 획득장치(100) 및 3D 프린터(200)를 포함한다.
형상정보 획득장치(100)는 환자의 골반을 촬영한 골반 영상을 기반으로 환자의 골반, 질 및 자궁의 형상을 고려하여 환자에 맞는 맞춤형 페서리에 대한 형상정보를 생성한 후 3D 프린터(200)로 전송한다.
이를 위한 형상정보 획득장치(100)는 골반촬영부(110), 측정부(120), 영상처리부(130), 제어부(140) 및 형상정보 생성부(150)를 포함한다.
골반촬영부(110)는 환자의 골반을 촬영하여 환자의 골반에 대한 골반 영상을 획득한다. 여기서, 골반 영상에는 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 영상을 포함한다.
상기한 골반 영상을 획득하기 위한 골반촬영부(100)는 예시적으로 골반 X-선 촬영, 골반초음파촬영(pelvic Ulatrasonography), 컴퓨터단층촬영(CT: Computed Tomography) 장치 또는 자기공명장치(MRI: Magnetic Resonance Imaging)일 수 있으며, 환자의 골반 모양을 확인 가능하다.
영상처리부(120)는 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 치수정보를 획득하기 위하여 골반촬영부(110)로부터 전송되는 골반 영상을 영상처리한다.
우선, 영상처리부(120)는 골반 영상의 선명도를 향상시키기 위한 영상처리를 수행할 수 있다.
다음, 영상처리부(120)는 환자의 골반이 구분되는 경계에 다수의 골반점을 설정하고, 환자의 질이 구분되는 경계에 다수의 질점을 설정하며, 환자의 자궁이 구분되는 경계에 다수의 자궁점을 설정한다.
이와 같이 영상처리부(120)에서 다수의 골반점, 다수의 질점 및 다수의 자궁점을 설정하는 이유는 측정부(130)에서 골반, 질 및 자궁의 길이, 넓이, 크기 등을 측정하데 필요하기 때문이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템에서 이용되는 골반장기탈출증 정량화 시스템 (Pelvic Organ Prolapse Quantification, POP-Q)의 POP-Q 포인트를 나타낸 개념도이다.
측정부(130)는 영상처리부(120)로부터 전송되는 영상처리된 골반 영상에서 환자의 골반, 질 및 자궁을 측정하여 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 길이 및 넓이를 포함하는 치수정보 및 도 3에 도시된 골반장기탈출증 정량화 시스템의 POP-Q 포인트를 측정한 POP-Q 값(GH, PB, Aa, Ba, Ap, Bp, C, D, TVL)을 획득한다.
구체적으로 측정부(130)는 다수의 골반점 중 최장거리에 위치한 2개의 골반점 사이의 거리를 측정하여 환자의 골반의 길이(예를 들어, X축 길이)를 측정한다.
추가적으로 측정부(130)는 골반의 넓이를 측정하기 위하여 다수의 골반점 중 다른 2개의 골반점 사이의 거리를 측정하여 환자의 골반의 길이(예를 들어, Y축 길이)를 측정한다.
또한, 측정부(130)는 골반의 X축 길이와 Y축 길이를 기반으로 골반의 넓이를 측정할 수 있다. 만약, 골반의 크기도 측정하려고 할 경우에는 골반의 X축 길이를 측정한 후 상기한 X축 길이, Y축 길이, Z축 길이를 기반으로 골반의 크기를 측정할 수도 있다.
한편, 측정부(130)는 다수의 질점 중 최장거리에 위치한 2개의 질점 사이의 거리를 측정하여 환자의 질의 길이(예를 들어, X축 길이)를 측정한다.
추가적으로 측정부(130)는 질의 넓이를 측정하기 위하여 다수의 질점 중 다른 2개의 질점 사이의 거리를 측정하여 환자의 질의 길이(예를 들어, Y축 길이)를 측정한다.
또한, 측정부(130)는 질의 X축 길이와 Y축 길이를 기반으로 질의 넓이를 측정할 수 있다. 만약, 질의 크기도 측정하려고 할 경우에는 질의 X축 길이를 측정한 후 상기한 X축 길이, Y축 길이, Z축 길이를 기반으로 질의 크기를 측정할 수도 있다.
다른 한편, 측정부(130)는 다수의 자궁점 중 최장거리에 위치한 2개의 자궁점 사이의 거리를 측정하여 환자의 자궁의 길이(예를 들어, X축 길이)를 측정한다.
추가적으로 측정부(130)는 자궁의 넓이를 측정하기 위하여 다수의 자궁점 중 다른 2개의 자궁점 사이의 거리를 측정하여 환자의 자궁의 길이(예를 들어, Y축 길이)를 측정한다.
또한, 측정부(130)는 자궁의 X축 길이와 Y축 길이를 기반으로 자궁의 넓이를 측정할 수 있다. 만약, 자궁의 크기도 측정하려고 할 경우에는 자궁의 X축 길이를 측정한 후 상기한 X축 길이, Y축 길이, Z축 길이를 기반으로 자궁의 크기를 측정할 수도 있다.
나가아, 측정부(130)는 다수의 골반점, 다수의 자궁점 및 다수의 질점의 위치관계에 따라 자궁의 상대적인 위치를 측정할 수도 있다.
제어부(140)는 측정부(130)로부터 전송되는 치수정보와 다수의 기설정된 치수정보를 비교한 결과에 따라 환자의 자궁탈출증이 발생했는지 여부를 판단한다.
이때, 다수의 기설정된 치수정보는 정상적인 다수의 사람에 대한 골반의 형태에 따라 분류한 유형별 골반의 평균 길이, 평균 넓이, 평균 크기, 평균 자궁 위치, 유형별 질의 평균 길이, 평균 넓이, 평균 크기, 평균 자궁 위치, 유형별 자궁의 평균 길이, 평균 넓이, 평균 크기, 평균 자궁 위치를 포함한다.
다음, 제어부(140)는 환자의 자궁탈출증이 발생했다고 판단될 경우, 측정부(130)로부터 전송되는 POP-Q값 및 치수정보와 다수의 기설정된 치수정보를 매칭시킨 결과에 따라 페서리의 종류를 설계할 수 있다.
즉, 제어부(140)는 위에서 비교한 결과, 환자의 자궁탈출증이 발생했다고 판단될 경우, POP-Q값 및 치수정보와 다수의 기설정된 치수정보의 비교를 통하여 자궁탈출증의 정도를 확인한다.
구체적으로 제어부(140)는 측정부(130)로부터 측정된 POP-Q값과 환자의 자궁 위치가 다수의 기설정된 치수정보 중 하나인 평균 자궁 위치보다 어느 정도 밑에 위치하는지에 따라 환자의 자궁탈출증의 정도를 판단한다.
예시적으로 제어부(140)는 측정된 환자의 자궁이 평균 자궁보다 각각 1cm, 3cm, 5cm, 7cm 밑에 위치할 경우마다 자궁탈출증의 정도를 구분하여 판단하며, 환자의 자궁의 위치가 기설정된 평균 자궁의 위치로부터 밑으로 멀어질수록 자궁탈출증의 정도가 심각한 것으로 판단한다.
추가적으로 제어부(140)는 아래의 [표 1]을 참고하여 자궁탈출증의 정도를 판단할 수 있다.
| 단계 | 탈출 전 및 후점은 모두 -3cm이고 C 또는 D는 -TVL과-(TVL-2) cm 사이입니다. |
| 1 | 단계 0에 대한 기준이 충족되지 않았으며 가장 원위 탈출은 처녀막 수준보다 1cm 이상 높습니다 (-1cm 미만). |
| 2 | 가장 원위 탈출은 처녀막 위 1cm와 처녀막 아래 1cm 사이입니다 (적어도 한 지점은 -1, 0 또는 +1 임). |
| 3 | 가장 원위 탈출증은 처녀막 아래 1cm 이상 TVL보다 2cm 이하입니다. |
| 4 | 완전한 procidentia 또는 vault eversion을 나타냅니다. 가장 먼쪽의 탈출은 적어도 (TVL-2) cm로 돌출됩니다. |
<골반 장기 탈출증 정량화 시스템(POP-Q)>
상기한 제어부(140)는 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 치수정보를 형상정보 생성부(150)로 전송한다.
형상정보 생성부(150)는 제어부(140)에서 결정된 페서리의 종류에 따라 제어부(140)로부터 전송되는 치수정보를 기반으로 환자에 맞는 맞춤형 페서리에 대한 형상정보를 생성한다.
이때, 형상정보는 환자의 골반 형상, 질 형상 및 자궁 형상에 상응하는 환자 맞춤형 페서리에 대한 3차원 모델링 파일일 수 있다.
예시적으로 형상정보는 환자 맞춤형 페서리의 형상을 3차원으로 모델링한 STL파일일 수 있고, 이러한 STL파일에는 환자 맞춤형 페서리의 3차원 형상은 물론 위치(형상의 좌표), 길이 등을 포함할 수 있다.
3D 프린터(200)는 형상정보에 따라 환자 맞춤형 페서리를 3D 프린팅한다.
이를 위한 3D 프린터(200)는 필라멘트 압출 방식(FDM, FFF), 광경화 수지 조형 방식(SLA), 선택적 소결 방식(SLS), 잉크젯 방식(Polyjet) 등에 의해 환자 맞춤형 페서리를 3차원 프린팅할 수 있으며, 상술하지 않은 그 외의 방식으로도 3차원 프린팅이 가능함은 물론이다.
2. 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 방법
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 방법을 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 방법은 (a) 골반촬영부(110)가 환자의 골반을 촬영하여 골반 영상을 생성하는 단계(S100), (b) 영상처리부(120)가 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 치수정보를 획득하기 위하여 골반촬영부(110)로부터 전송되는 골반 영상을 영상처리하는 단계(S200), (c) 측정부(130)가 영상처리된 골반 영상에서 환자의 골반, 질 및 자궁을 측정하여 치수정보를 획득하는 단계(S300), (d) 제어부(140)가 치수정보와 기설정된 치수정보를 매칭시킨 결과에 따라 패서리의 종류를 결정하는 단계(S400), (e) 형상정보 생성부(150)가 제어부(140)에서 결정된 페서리의 종류에 따라 제어부(140)로부터 전송되는 치수정보를 기반으로 환자에 맞는 맞춤형 페서리에 대한 형상정보를 생성하는 단계(S500) 및 (f) 3D 프린터(200)가 형상정보에 따라 환자 맞춤형 페서리를 3D 프린팅하는 단계(S600)를 포함한다.
상기 (a) 단계에서는 골반촬영부(110)가 환자의 골반을 촬영하여 골반 영상을 생성하고, 이때, 골반촬영부(110)에서는 골반 영상을 토대로 환자의 골반 형태를 확인할 수 있다.
다음, 상기 (b) 단계에서는 영상처리부(120)가 골반 영상을 영상처리하여 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 치수정보를 측정하기 위한 준비를 한다.
구체적으로 영상처리부(120)는 골반 영상의 선명도를 향상시키기 위한 영상처리를 수행함과 동시에 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 길이, 넓이 등을 측정하기 위하여 골반의 경계에 다수의 골반점을 설정하고, 질의 경계에 다수의 질점을 설정하며, 자궁의 경계에 다수의 자궁점을 설정한다.
다음, 상기 (c) 단계에서는 측정부(130)가 다수의 골반점, 다수의 질점 및 다수의 자궁점을 이용하여 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 길이, 넓이 등을 측정한다.
다음, 상기 (d) 단계에서는 제어부(140)가 치수정보와 다수의 기설정된 치수정보의 비교를 통하여 자궁탈출증의 정도를 확인한다.
구체적으로 제어부(140)는 다수의 기설정된 치수정보와 환자의 치수정보를 비교하면서 다수의 기설정된 치수정보 중 환자의 치수정보와 가장 근사치에 가까운 기설정된 치수정보를 찾고, 이에 따라 환자의 골반 유형이 결정된다.
다음, 제어부(140)는 가장 근사치에 가까운 기설정된 치수정보와 환자의 치수정보를 매칭시킨 후 가장 근사치에 가까운 기설정된 치수정보와 환자의 치수정보의 차이에 따라 환자의 자궁탈출증의 정도를 파악한다.
만약, 상기한 과정에 의해 자궁탈출증이 발생했다고 판단될 경우, 제어부(140)는 환자의 치수정보를 형상정보 생성부(150)로 전송한다.
다음, 상기 (e) 단계에서는 형상정보 생성부(150)가 치수정보를 기반으로 환자의 골반, 질 및 자궁에 상응하는 형상의 환자 맞춤형 페서리에 대한 형상정보를 생성한 후 3D 프린터(200)로 전송한다.
마지막으로 상기 (f) 단계에서는 3D 프린터(200)가 형상정보 생성부(150)로부터 전송되는 형상정보에 따라 환자 맞춤형 페서리를 3D 프린팅한다.
3. 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 방법
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템 및 제조 방법에 의해 제조된 환자 맞춤형 페서리를 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템에 의해 제조된 환자 맞춤형 페서리의 종류를 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 5를 참조하면, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템 및 제조 방법에 의해 환자 맞춤형 페서리(10)가 3D 프린팅된다.
도 5를 참조하면, 환자의 골반, 질 및 자궁의 형태에 따라 제1 페서리(10a), 제2 페서리(10b), 제3 페서리(10c), 제4 페서리(10d), 제5 페서리(10e), 제6 페서리(10f), 제7 페서리(10f), 제8 페서리(10g), 제9 페서리(10h), 제10 페서리(10i)와 같이 다양한 환자 맞춤형 페서리(10)가 3D 프린팅된다.
도 6의 (a), (b), (c)는 본 발명의 일실시예에 따른 본 발명의 일실시예에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템에 의해 제조된 환자 맞춤형 페서리가 환자의 골반, 질 및 자궁의 형태에 따라 달리 적용되는 것을 나타낸 개념도이다.
환자의 골반, 질 및 자궁의 형태에 따라 도 6의 (a), (b), (c)에 도시된 바와 같이 서로 다른 형상의 제1 페서리(10a), 제2 페서리(10b), 제3 페서리(10c)가 각각의 환자에게 적용되며, 이에 따라 각각의 환자의 질 내부로 제1 페서리(10a), 제2 페서리(10b), 제3 페서리(10c)가 삽입되어 자궁탈출증을 치료하거나 통증을 완화시킨다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 환자 맞춤형 페서리
10a: 제1 페서리
10b: 제2 페서리
10c: 제3 페서리
10d: 제4 페서리
10e: 제5 페서리
10f: 제6 페서리
10f: 제7 페서리
10g: 제8 페서리
10h: 제9 페서리
10i: 제10 페서리
100: 형상정보 획득장치
110: 골반촬영부
120: 영상처리부
130: 측정부
140: 제어부
150: 형상정보 생성부
200: 3D 프린터
10a: 제1 페서리
10b: 제2 페서리
10c: 제3 페서리
10d: 제4 페서리
10e: 제5 페서리
10f: 제6 페서리
10f: 제7 페서리
10g: 제8 페서리
10h: 제9 페서리
10i: 제10 페서리
100: 형상정보 획득장치
110: 골반촬영부
120: 영상처리부
130: 측정부
140: 제어부
150: 형상정보 생성부
200: 3D 프린터
Claims (10)
- 환자의 골반을 촬영한 골반 영상을 기반으로 환자의 골반, 질 및 자궁의 형상을 고려하여 상기 환자에 맞는 맞춤형 페서리에 대한 형상정보를 생성하는 형상정보 획득장치; 및
상기 형상정보에 따라 환자 맞춤형 페서리를 3D 프린팅하는 3D 프린터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 형상정보 획득장치는, 상기 환자의 골반을 촬영하여 상기 환자의 골반에 대한 골반 영상을 획득하는 골반촬영부;를 포함하고,
상기 골반촬영부는 골반 X-선 촬영, 골반초음파촬영(pelvic Ulatrasonography), 컴퓨터단층촬영(CT: Computed Tomography) 장치 또는 자기공명장치(MRI: Magnetic Resonance Imaging)로서, 상기 환자의 골반 모양을 확인 가능한 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 골반 영상에는 상기 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 영상을 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템.
- 제2 항에 있어서,
상기 형상정보 획득장치는, 상기 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 치수정보를 획득하기 위하여 상기 골반촬영부로부터 전송되는 상기 골반 영상을 영상처리하는 영상처리부;를 더 포함하고,
상기 영상처리부는 상기 환자의 골반이 구분되는 경계에 다수의 골반점을 설정하고, 상기 환자의 질이 구분되는 경계에 다수의 질점을 설정하며, 상기 환자의 자궁이 구분되는 경계에 다수의 자궁점을 설정하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템.
- 제4 항에 있어서,
상기 형상정보 획득장치는, 상기 영상처리부로부터 전송되는 상기 영상처리된 골반 영상에서 상기 환자의 골반, 질 및 자궁을 측정하여 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 길이 및 넓이를 포함하는 치수정보 및 골반장기탈출증 정량화 시스템의 POP-Q 포인트를 측정한 POP-Q 값(GH, PB, Aa, Ba, Ap, Bp, C, D, TVL)를 획득하는 측정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템.
- 제5 항에 있어서,
상기 측정부는 상기 다수의 골반점 중 최장거리에 위치한 2개의 골반점 사이의 거리를 측정하여 상기 환자의 골반의 길이를 측정하고, 상기 다수의 질점 중 최장거리에 위치한 2개의 질점 사이의 거리를 측정하여 상기 환자의 질의 길이를 측정하며, 상기 다수의 자궁점 중 최장거리에 위치한 2개의 자궁점 사이의 거리를 측정하여 상기 환자의 자궁의 길이를 측정하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템.
- 제5 항에 있어서,
상기 형상정보 획득장치는, 상기 측정부로부터 전송되는 상기 치수정보와 다수의 기설정된 치수정보를 매칭시킨 결과에 따라 페서리의 종류를 결정하는 제어부;를 더 포함하고,
상기 다수의 기설정된 치수정보는 다수의 사람에 대한 골반의 형태에 따라 분류한 유형별 골반의 평균 길이와 평균 넓이, 유형별 질의 평균 길이와 평균 넓이, 유형별 자궁의 평균 길이와 평균 넓이를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 맞춤형의 페서리 제조 시스템.
- 제7 항에 있어서,
상기 형상정보 획득장치는, 상기 제어부에서 결정된 상기 페서리의 종류에 따라 상기 제어부로부터 전송되는 상기 치수정보를 기반으로 상기 환자에 맞는 맞춤형 페서리에 대한 형상정보를 생성하는 형상정보 생성부;를 더 포함하고,
상기 형상정보는 상기 환자의 골반 형상, 질 형상 및 자궁 형상에 상응하는 상기 환자 맞춤형 페서리에 대한 3차원 모델링 파일인 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템.
- (a) 골반촬영부가 환자의 골반을 촬영하여 골반 영상을 생성하는 단계;
(b) 영상처리부가 환자의 골반, 질 및 자궁에 대한 치수정보를 획득하기 위하여 상기 골반촬영부로부터 전송되는 상기 골반 영상을 영상처리하는 단계;
(c) 측정부가 골반장기탈출증 정량화 시스템의 POP-Q 포인트를 측정한 POP-Q 값과 상기 영상처리된 골반 영상에서 상기 환자의 골반, 질 및 자궁을 측정하여 치수정보를 획득하는 단계;
(d) 제어부가 상기 치수정보와 기설정된 치수정보를 매칭시킨 결과에 따라 패서리의 종류를 결정하는 단계;
(e) 형상정보 생성부가 상기 제어부에서 결정된 페서리의 종류에 따라 제어부로부터 전송되는 치수정보를 기반으로 환자에 맞는 맞춤형 페서리에 대한 형상정보를 생성하는 단계; 및
(f) 3D 프린터가 상기 형상정보에 따라 환자 맞춤형 페서리를 3D 프린팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 방법.
- 제1 항 또는 제9 항에 따른 3D 프린터를 이용한 맞춤형 페서리의 제조 시스템에 의해 3차원 프린팅되는 환자 맞춤형 페서리.
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