WO2017188593A1 - 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치 및 그 방법 - Google Patents

레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치 및 그 방법 Download PDF

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WO2017188593A1
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김진철
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Definitions

  • the present invention relates to an image processing apparatus and a method for generating a design image based on a reference marker, and more particularly, to a registration image of a tomography image and an oral scan image of an inside of an oral cavity of a subject to which a reference marker is attached. And an image processing apparatus and method for generating a design image using the same.
  • an implant means a substitute that can replace a human tissue when the original human tissue is lost
  • a dental implant includes a fixture, an abutment, and a crown.
  • Implantation of artificial teeth using prostheses means the placement of actual teeth.
  • the implantation is performed in the form of perforation in the alveolar bone to implant the fixture in the perforation, and when the fixture is fused to the alveolar bone, the abutment and crown are coupled to the fixture.
  • Dentists use surgical guides for more accurate procedures.
  • the crown and the surgical guide combine the information obtained from a tomography image with the information obtained from a three-dimensional oral scan image and manufacture the image based on the generated image.
  • the structure is installed inside the mouth of the subject and the shape of the crown is designed using the oral scan image taken in the state where the maxilla and the mandible are occluded.
  • Various embodiments of the present invention for solving the above-described problems provide an image processing apparatus and method for generating a design image based on a reference marker, which generates a matched image based on a tomography image and an oral scan image. It is.
  • an image processing apparatus for generating a design image based on a reference marker for generating a design image of the structure associated with the implantation position in the oral cavity or artificial teeth in relation to the implant operation of the subject To provide a way.
  • an image processing method for generating a design image based on a reference marker, a tomography image and a plurality of tomography images of a subject having a plurality of reference markers attached to the inside of the oral cavity from at least one external device
  • Receiving an oral scan image Generating a registration image by registering the images based on positions of the plurality of reference markers detected from the images; Determining a dental profile for the inside of the mouth of the subject based on the registration image; And generating a design image related to the interior of the mouth based on the dental profile.
  • an image processing apparatus for generating a design image based on a reference marker may include at least one tomography image and a plurality of oral scan images of a subject with a plurality of reference markers attached to an oral cavity.
  • a processing unit for generating an image It includes.
  • an image processing apparatus and a method for generating a design image based on a reference marker of the present invention include attaching a plurality of reference markers to an intraoral or occlusal variable piece of a subject, and tomography images of the oral cavity. By acquiring the oral scan image and generating the matched image based on the reference marker, the image can be matched precisely and accurately.
  • the image processing apparatus and method for generating a design image based on the reference marker of the present invention the artificial tooth is placed in the oral cavity based on the registration image expressing information about the occlusion in the oral cavity of the subject in detail.
  • More accurate surgical guides can be produced by creating a design image of the crown at the placement position and the surgical guide to guide the drilling of the drilling of the fixture that secures the crown.
  • FIG. 1 illustrates components of an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 is a tomography image input to an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • 3 is a spaced oral scan image input to an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is an occlusal oral scan image input to an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an oral scan image input to an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is an image of an occlusal alignment variable input to an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 illustrates a mandible shape of an oral scan image input to an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 8 illustrates a diagram of correcting distortion generated in a shape of an oral scan image input to an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 9 illustrates a registration image in which a tomography image and an oral scan image are matched in an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a design image of a structure generated based on a matched image or a dental profile in an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation of generating a design image related to an inside of a mouth of a subject using a tomography image and an oral scan image in an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 12 illustrates a reference marker for intraoral attachment and a syringe for ejecting a reference marker according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 illustrates a photopolymerizer for curing the reference marker for intraoral attachment and the reference marker according to an embodiment of the present invention.
  • the expression “or,” “at least one,” or the like may represent one of the words listed together or a combination of two or more.
  • an apparatus for processing an image to manufacture a structure installed inside an oral cavity in an implant procedure for example, a crown of an implant or a surgical guide (hereinafter, an image) Processing apparatus) and an operation method thereof.
  • the image processing apparatus may perform image processing on the structure by detecting a reference marker attached to the inside of the mouth of the subject from the image.
  • the implant procedure includes a process of forming a perforation at the implant placement position using a drill and implanting a fixture at the perforation.
  • the surgical guide is preferably understood as a device for guiding the position and direction when drilling or fastening of the fixture.
  • the oral cavity inside the subject is preferably understood to include a tooth, a gum alveolar bone, a palate, and the like, including natural or artificial teeth.
  • the implant placement position be understood by the subject to the implant desired position among the portions in which the lost tooth is extracted or the portion requiring the extraction.
  • the image processing apparatus 100 includes at least one component of the processing unit 101, the input unit 103, the output unit 105, the communication unit 107, and the storage unit 109.
  • the processor 101 receives data from other components described above (eg, the input unit 103, the output unit 105, the communication unit 107, and the storage unit 109), confirms the received data, The confirmed data can be processed.
  • other components described above eg, the input unit 103, the output unit 105, the communication unit 107, and the storage unit 109
  • the processor 101 receives an image input through the input unit 103.
  • the image is received from at least one external device 130 through the communication unit 107.
  • the image received by the image processing apparatus 100 may be provided as a tomography image or an oral scan image associated with the inside of the mouth of the implant recipient.
  • the tomography image 200 is an image captured by a computed tomography (CT) apparatus using radiation. That is, the tomography image may represent the internal tissue distribution and bone density information of the crown, root and alveolar bone in the oral cavity based on the radiation transmittance.
  • CT computed tomography
  • the reference marker may be clearly displayed even when scattering of light due to the prosthesis occurs during imaging.
  • the oral scan image is an image captured by an oral scanner (eg, an oral-scanning device).
  • an oral scanner eg, an oral-scanning device.
  • the oral scan image along with the crown appearance of the teeth, shows the overall shape of the gum, which is a soft tissue that is difficult to obtain by tomography.
  • the oral scan image may include a spaced apart oral scan image of the maxima and the mandible of the subject, and an occlusal oral scan image of the maxilla and the mandible.
  • the spaced oral scan image and the occlusal oral scan image may be provided as an image obtained by oral scanning the upper and lower jaw respectively.
  • the processor 101 may combine the respective oral scan images to generate one oral scan image including the upper and lower jaw.
  • the occlusal oral scan image may be provided as an oral scan image of the internal structure of the subject's oral cavity, with the occlusal alignment variable arranged to correspond to the occlusion height in the state where the operator's upper and lower jaws are closed.
  • the processing unit 101 may receive at least one external image of the occlusal alignment variable separated from the mouth of the subject after the imaging.
  • the bite alignment variable piece it may be formed including a body portion and the bite base.
  • the body portion includes a fitting groove that is joined to at least a portion of the internal dental crown or gum of the subject.
  • the body portion, the occlusal base is formed on the surface corresponding to the mating groove portion, the curable impression resin may be further formed on the upper surface of the occlusal base.
  • the fitting groove is fitted to the outer surface of the tooth placement target portion (or tooth target portion) of the subject.
  • at least one reference marker may be formed in the body portion or the occlusal base of the occlusal alignment variable piece.
  • the occlusal base of the occlusal alignment variable piece installed in the oral cavity of the subject is installed so that the clam teeth rest on the upper surface of the occlusal base during the occlusion of the maxilla and the mandible.
  • a chewing groove in which an end portion of the opposing tooth is joined is formed on the upper surface of the occlusal base.
  • the shape of the chewing groove formed in the bite alignment variable piece may determine the exact bite height of the bite teeth, and may serve as a guide for determining the crown shape.
  • the processor 101 may acquire an image of the external surface of the tooth implantation target part of the subject and the corresponding external surface of the opposing tooth based on the received occlusal oral scan image or the spaced apart oral scan image. In addition, the processor 101 may check the occlusal image of the maxillary and mandibular mastication movements based on the occlusal oral scan image and the spaced apart oral scan image.
  • the tomography image and the oral scan image may display at least one reference marker attached to the inside of the mouth of the subject.
  • the reference marker may be formed of a resin identifier including a radiopaque resin structure and a reinforcing adhesive (or adhesive layer) for attaching the resin structure to the oral cavity.
  • the reference marker includes a radiopaque material. Therefore, the reference marker may be clearly displayed on the tomographic image using radioactive images as well as the oral scan image of the surface of the oral cavity.
  • a plurality of reference markers may be formed along the surfaces of the teeth, gums and metal prostheses in the mouth of the subject.
  • a plurality of reference markers may be densely formed only in designated regions adjacent to the implant placement position.
  • the reference marker attached to the inside of the oral cavity of the subject may form a depression during the generation process.
  • the formed depression may be darker than the surroundings according to the density and the amount of light reflection on the oral scan image or tomography image.
  • the processor 101 may detect the reference marker displayed on the image by detecting the depression of the oral scan image, the tomography image, or the image used in the image registration process.
  • the processor 101 may detect the reference marker formed on the occlusal alignment variable piece together.
  • the processor 101 confirms the reference markers at the same position by using the reference markers displayed on each image.
  • the processor 101 matches the tomography image and the oral scan image based on the reference markers of the same position detected in each image.
  • the processor 101 determines at least a portion of the reference markers included in each image as a matching point for matching the image.
  • the processor 101 matches reference markers for the same position among the determined matching points and matches them with one point.
  • the processor 101 may determine a reference image, for example, a tomography image.
  • the processor 101 may determine that the reference markers of the oral scan image overlap or correspond to each other within a specified error in one point (or matching) in response to the reference marker displayed on the tomography image. have.
  • the processor 101 may perform matching of the reference markers by separating the upper and lower jaw of the oral structure of the subject shown in the images. In addition, the processor 101 may perform matching of the matched image.
  • the processor 101 may perform image correction when the reference markers of the same positions included in each image do not match with one point.
  • the image correction may be to control at least some of the ratio, magnification, direction, placement of the image, and size of the image.
  • the image correction may be to distort the reference marker and the designated peripheral area or to move the position, and also to control at least some of the ratio, magnification, and direction as described above.
  • the processor 101 may confirm that two or more reference markers at the same position match one point while the tomography image and the oral scan image overlap.
  • the processor 101 may perform image correction by matching the remaining reference markers that do not match with the two or more reference markers as matching reference points.
  • the image correction may be to correct the curvature of the teeth displayed on the tomography image or the oral scan image.
  • the processor 101 generates a matched image by matching the tomography image with the oral scan image.
  • the processor 101 may generate one registration image by matching the images while the reference markers for the same position included in the tomography image and the oral scan image match one point.
  • the processor 101 may generate a dental profile of the subject using the registration image.
  • the dental profile may be defined as a region extending from the dental curve corresponding to the tooth placement target portion to the tongue side and the cheek side of the subject.
  • the tooth implantation target portion may be defined as a range covering the implant 30, the metal prosthesis, the artificial tooth, the implant placement position 3 to be implanted.
  • the dental profile includes detailed information about the oral structure of the subject based on the matched image and the reference marker included in the image. For example, it may include information related to the teeth, crowns and gums around the implant placement position, and information about the alveolar bones and roots inside the gum. In addition, such images may be provided as three-dimensional images.
  • the dental profile may be generated based on the registration image as described above, but may also be generated by regenerating or updating using the dental profile previously generated for the subject.
  • a pre-generated dentition profile for a subject may be generated using a general oral structural image, a tomographic oral structural image of a person, or an oral scan oral structural image.
  • the pre-generated dentition profile, the position of the reference marker formed in the oral cavity of the subject may be displayed on the image, or the coordinates may be set for at least one reference marker.
  • the processor 101 may update the pre-generated dental profile based on the matched image.
  • the processor 101 may design the shape of the prosthesis to be performed on the tooth placement target part of the subject based on the dental profile. For example, the processor 101 may arrange a fixture, abutment or crown to be implanted with respect to each implant placement position based on the dental profile.
  • the processing unit 101 is disposed at the implant placement position of the subject based on at least some of the spaced oral scan image, the occlusal oral scan image and / or the image of the bite alignment variable piece having the chewing groove, and the registration image generated by the image registration.
  • the shape of the crown can be determined.
  • the processing unit 101 is not limited to determining the shape of the crown to be performed at the implant placement position using the dental profile, and various embodiments are possible.
  • the processor 101 may determine the shape of the crown based on the image of the occlusal alignment variable piece as well as the spaced oral scan image, the occlusal oral scan image and the registration image using the same.
  • the image of the occlusal alignment piece may include a mastication groove of a clam tooth corresponding to an implant placement position in a state where the maxilla and mandible of the subject are occluded.
  • the processor 101 may determine the occlusal height based on the shape of the mastication groove, and determine the height and shape of the crown to be implanted at the implant placement position.
  • the processor 101 may arrange the shape of the generated crown at a corresponding implant placement position of the registration image.
  • the processing unit 101 can confirm the occlusion of the placed crown and the opposing teeth, correct a part of the crown shape, or precisely control the position where the crown is to be treated at the implant placement position.
  • the processor 101 generates a design image of a structure related to the implant procedure of the subject based on the registration image or the dental profile generated as described above.
  • the processor 101 may generate a design image for the surgical guide or the crown, and the design image may include a 3D design drawing.
  • the surgical guide may be provided as a structure for guiding drilling for insertion of the fixture in the implant procedure.
  • the surgical guide may include at least one guide hole for guiding the drilling.
  • the processing apparatus 100 may determine the fixation position of the fixture based on the dental profile in the registration image in which the crown arrangement is determined.
  • the fixing position of the fixture may be determined based on information such as the direction and depth of implantation in the alveolar bone of the subject.
  • the fixation position of the fixture on which the crown is based may also be changed. Therefore, the processor 101 can precisely determine the fixing position of the fixture according to the shape and position of the crown determined as described above.
  • the design image of the surgical guide generated through the processing unit 101 generates the shape of the structure to be joined to the outer surface of the gum at the implant placement position.
  • the shape of the structure includes a guide hole to accurately drill the fixed position of the determined fixture, one surface of the guide hole, a mounting portion for mounting the drill may be formed.
  • the shape of the abutment coupled with the crown or the fixture may be considered together without being limited to the crown.
  • the processor 101 transmits at least a part of the generated design image of the crown and the design image of the surgical guide to the external device 130 through the communication unit to proceed with the 3D output.
  • the input unit 103 is a component for inputting information and / or a control command for processing an image received through the communication unit 107, for example, a tomography image or an oral scan image, for example, a keyboard. It may include at least one of a keypad, a touch screen, at least one button, and a microphone.
  • the output unit 105 outputs the data processed through the processing unit 101, for example, all of the input tomography images and the oral scan images, or partial regions thereof.
  • the output unit 105 may include at least one device of a display and a speaker.
  • the output unit 105 When the output unit 105 is provided as a display, the data transmitted to the display through the processing unit 101 may be displayed as a graphic user interface. According to various embodiments of the present disclosure, the image processing apparatus 100 may perform an operation of displaying or outputting an image through the output unit 105.
  • the output unit 105 when the output unit 105 is provided as a speaker, data transmitted to the speaker through the processor 101 may be output as audio.
  • the communication unit 107 may connect external communication with the image processing apparatus 100.
  • the communication unit 107 may be connected to the network 120 through wireless or wired communication, and / or may communicate with the external device 130.
  • the network 120 may be a telecommunications network.
  • the external device 130 is illustrated as directly communicating with the image processing apparatus 100 through the communication unit 107, the present invention is not limited thereto, and the external device 130 may communicate with the image processing apparatus 100 through the network 120. It is self-evident.
  • the external device 130 may be connected to the image processing apparatus 100 by wireless communication and / or wired communication, and may be provided as the same or similar device as the image processing apparatus 100.
  • the external device 130 may be configured by the image processing apparatus 100, or a combination of one or more of the components.
  • the external device 130 may be provided as an image acquisition device that performs tomography or oral scan of the inside of the mouth of the operator.
  • the external device 130 may be provided to a 3D printer that generates a surgical guide by three-dimensionally output the generated design image.
  • the storage unit 109 may store instructions and / or data received from or generated by the processor 101 or other components.
  • the storage unit 109 may store data input through the input unit 103 and / or the communication unit 107, for example, a tomography image or an oral scan image received from the external device 130. . In addition, the storage unit 109 may store at least a portion of the partial image processed through the processing unit 101 and the generated matching image.
  • operations of the image processing apparatus 100 may include at least one component or two or more of the processor 101, the input unit 103, the output unit 105, the communication unit 107, and the storage unit 109. It may be performed through a combination.
  • FIG. 2 is a tomography image 200 input to an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • 3 is a spaced oral scan image 300-1 input to an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the image processing apparatus 100 detects the reference marker 1 displayed for each of the tomography image 200 and the spaced oral scan image 300-1.
  • the reference marker of the spaced oral scan image 300-1 matching the reference marker displayed on the tomography image 200 is obtained from a reference marker attached to substantially the same position.
  • the reference marker 201 displayed on the tomography image 200 and the reference marker 301 displayed on the spaced apart oral scan image 300-1 may be photographed with respect to the same reference marker formed inside the mouth of the subject.
  • the reference markers matched in each of the other images may be a shape photographed with respect to the same reference marker formed in the mouth of the subject.
  • the image processing apparatus 100 determines two or more reference markers 1 among the reference markers 1 that are matched with respect to the same position as a matching point as a reference for image registration.
  • the image processing apparatus 100 may include the reference markers 201, 203, and 211 of the tomography image 200 and the reference markers 301 of the spaced apart oral scan images 300-1 matching them. , 303, 311) may be determined as a matching point.
  • a set of reference markers that are matched with respect to each of the images may be determined as a set of two or more reference marker sets as a reference point for matching images.
  • the processor 101 may determine a set of two or more reference markers among the sets of the reference markers 201 and 301, the reference markers 203 and 303, and the reference markers 205 and 305 as matching points.
  • the reference marker sets determined as the matching point may be determined as reference markers located within a specified distance or close to the designated position.
  • the image processing apparatus 100 checks whether the positions of the remaining reference markers are matched based on two or more remaining sets of reference markers that are matched without distorting or changing some of the images.
  • the image processing apparatus 100 matches the images and generates a matched image.
  • the at least one image is corrected such that the reference markers match one point.
  • the tomography image or the spaced apart oral scan image input to the image processing apparatus 100 may be provided as a plurality of images including a part of the area of the mouth of the subject.
  • the spaced oral scan image 300-1 is formed by combining a plurality of consecutive images taken by moving the oral scanner.
  • the image processing apparatus 100 combines the images based on the reference marker 1 displayed on the image, as described above, in order to generate a single tomography image or a spaced oral scan image by combining the plurality of input images. Therefore, the error of image matching can be minimized.
  • the image processing apparatus 100 may improve the accuracy of the image registration result of the tomography image or the spaced apart oral scan image by performing image registration using the reference marker 1 determined as the registration point in each image.
  • the image processing apparatus 100 may match and match the image by additionally using various pieces of information detected in relation to the reference marker 1 and the detected inside of the mouth when registering the image.
  • the image processing apparatus 100 may detect elements in the oral cavity such as the shape or shape of the crown, the root, the extraction portion, the structure of the tooth arrangement, and the like in the tomography image 200.
  • the image processing apparatus 100 may detect elements in the oral cavity such as the shape or shape of the crown, the gum, the extraction portion, the tooth arrangement structure, and the like in the spaced oral scan image 300-1.
  • the image processing apparatus 100 may match the tomography image 200 and the spaced oral scan image 300-1 by matching the detected intraoral elements.
  • the image processing apparatus 100 may compare similar shapes and shapes that are not common to the same position.
  • the image processing apparatus 100 may include the crown and alveolar bone regions of the tomography image 200 and the gum regions of the spaced apart oral scan image 300-1, which have different characteristics with respect to the same position.
  • the shape is displayed.
  • the image processing apparatus 100 may compare and match images based on shapes and shapes of elements (for example, crowns) common to these areas.
  • the image processing apparatus 100 compares the elements in the oral cavity detected in each of the tomography image 200 and the spaced oral scan image 300-1, and is based on the elements determined to be the same or similar.
  • the registration position can be determined.
  • the image processing apparatus 100 in performing the image registration, the information about the root and alveolar bone connected to the crown of the tomography image 200 of the gum coupled to the root and alveolar bone of the spaced oral scan image 300-1 Comprehensive information can be obtained by matching the information.
  • the image processing apparatus 100 compares the determined matching point and the components displayed in the images to accurately determine the registration position, and matches the image at the determined position to match the registration image as shown in FIG. 9. 900 can be generated.
  • the image processing apparatus 100 may match the reference marker by separating the maxillary and the mandible from the internal structure of the subject shown in the spaced oral scan image and the tomography image.
  • the oral internal structure of the subject shown in the tomography image 200 and the spaced apart oral scan image 300-1 may cause a difference in the spaced state of the maxilla and the mandible.
  • the image processing apparatus 100 may perform an operation of correcting the separation generated in the upper and lower jaws of the tomography image 200 and the spaced apart oral scan image 300-1. .
  • the image processing apparatus 100 separates the internal structure of the mouth of the subject displayed in the spaced oral scan image 300 into a maxillary shape 21 and a mandible shape 23 as shown in FIGS. 3 and 4. Compare to the internal structure of the oral tomography image.
  • the "shape" like the maxillary shape or the mandible shape may be described as an image including the shape.
  • the image processing apparatus 100 may control the upper jaw shape 21 or the lower jaw shape 23 of the oral scan image 300-1 to perform matching between the tomography image 200 and the reference marker 1. For example, the image processing apparatus 100 may perform the matching of the tomography image 200 and the reference marker 1 by moving the maxillary shape 21 or the mandibular shape 23. In this case, the image processing apparatus 100 may correct at least a portion of the upper jaw shape 21 or the lower jaw shape 23.
  • the image processing apparatus 100 performs matching and image registration of the reference marker 1 and generates a dental profile based on the generated registration image. Then, the image processing apparatus 100 determines the shape of the crown to be performed at the implant placement position 3 based on the generated profile.
  • the image processing apparatus 100 may determine the shape of the crown based on the occlusion of the maxillary and mandibles of the subject, and the shape of the opposing teeth engaged with the crown. At this time, in order to design the shape of the crown that is precisely occluded teeth in the state where the maxilla and mandible of the subject occlusion, the oral scan image of the maxima and mandible of the subject is required.
  • the image processing apparatus 100 processes an oral scan image and an image of an occlusal alignment variable piece will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
  • 4 is an occlusal oral scan image 300-3 input to the image processing apparatus 100 according to an exemplary embodiment.
  • 5 is a cross-sectional view of the occlusal oral scan image 300-3 input to the image processing apparatus 100 according to an exemplary embodiment.
  • 6 is an image of the occlusal alignment variable piece 50 input to the image processing apparatus 100 according to an exemplary embodiment.
  • the occlusal oral scan image 300-3 may be provided as an oral scan image photographed in a state where the occlusal alignment variable piece 50 is installed (or mounted) inside the mouth of the subject.
  • the occlusal oral scan image 300-3 may be provided as an oral scan image of an occlusal state in which an outer surface of an implant placement position 3 and an external surface of an opposing tooth t corresponding thereto are combined.
  • the occlusal alignment variable piece 50 as shown in FIGS. 4 and 5, the occlusal base 61 may be stacked on the body portion 60.
  • the body portion 60 may be formed of a thermoplastic resin material.
  • the body portion 60 may include a thermoplastic synthetic resin material selected from the group consisting of polyester, polyurethane or polycaprolactone and mixtures thereof.
  • thermoplastic synthetic resin material has a solid that minimizes elasticity and degeneration at or below a predetermined temperature, and is softened when processed at a predetermined temperature or more so that the shape is elastically deformed by a press operation (for example, by hand kneading) of the operator. It can be defined as.
  • the body portion 60 is softened by heating to a predetermined temperature or more, and then pressure-coupled to the inside of the mouth of the subject, so that the gums in the oral cavity, for example, the crown, the gum and / or the implant placement position 3, are softened.
  • a matching groove portion 60a to be joined to is formed.
  • the other surface of one surface formed with the mating groove (60a) in the body portion 60, the occlusal base (61) to be mated with the opposing teeth (t) at the time of coupling the occlusal alignment variable piece 50 is provided.
  • the body portion 60 of the occlusal alignment variable piece 50 is formed in a bar or a spherical shape, arcuate or atypical corresponding to the arch form, and is separated by a necessary amount and pressed into the mouth of the subject. Can be combined. That is, if the shape is easy to attach to the inside of the mouth of the pressure operation and the subject can be formed in various forms.
  • thermoplastic synthetic resin serving as the material of the body part 60 may be provided in a state filled in the syringe. For example, treating the syringe itself above a predetermined temperature softens the thermoplastic synthetic resin filled therein. Then, pressing the syringe in a state in which the material filled therein is discharged into the oral cavity of the subject, the body portion 60 to be combined with the oral cavity may be formed.
  • various apparatuses may be used to warm the body portion of the thermoplastic synthetic resin material to a predetermined temperature or more.
  • warmed hot water can be used for ease of preparation and operation. That is, when the body portion 60 is immersed in warm water heated above a predetermined temperature, the body portion 60 may be softened by the temperature of the hot water.
  • the hot water may be provided at 45 ⁇ 70 °C, the body portion immersed in the above-mentioned hot water may be heated to a lower temperature than the hot water while softening. Accordingly, even if the softened body portion 60 is directly pressure-coupled to the inside of the oral cavity, the risk of burns, pain and damage due to high temperature of the subject can be prevented.
  • the thermoplastic synthetic resin can be directly pressure-bonded to the inside of the mouth of the subject in place of the resin material, which is conventionally heated to a high temperature in the polymerization process causing a risk of burns, it is possible to significantly improve safety and procedure convenience.
  • the body portion 60 is hardened rapidly while being pressure-coupled into the oral cavity, it can be produced by the bite alignment variable piece (50). Accordingly, since the indentation groove portion 60a having an inverted internal shape of the subject can be quickly separated, the waiting time of the subject is significantly shortened and the discomfort can be minimized when the occlusal alignment variable piece 50 is manufactured. have.
  • the body 60 may be rapidly cooled by spraying the washing water or air through the dental washer for faster curing.
  • the bite alignment variable piece 50 can be quickly manufactured by the method in which the body portion 60 is directly pressure-coupled to the inside of the oral cavity adjacent to the tooth placement target portion s.
  • the complicated process of manufacturing the articulation guide means by manufacturing the impression acquisition and gypsum model in the past can be omitted, and the implant procedure period and cost can be significantly shortened.
  • the occlusal alignment variable piece 50 generated as described above is installed at the implant placement position 3 as shown in FIG. 4, and the upper and lower jaws are occluded.
  • the thickness of the bite base 61 may be formed at an appropriate bite height according to the chewing sensitivity felt by the subject.
  • the occlusal base 61 may be made of a material that is easy to change the shape by pressing force or cutting force while maintaining a predetermined shape such as paraffin or wax so as to easily adjust the thickness selectively according to the chewing sensitivity of the subject.
  • the bite height may be set by adjusting the thickness of the bite base 61 so that the subject feels comfortable in response to the depth of the mastication formed.
  • the occlusal alignment variable piece 50 adjusted to the optimized occlusal height is provided to the subject, so that the occlusion of the maxilla and the mandible can be guided at a substantially accurate occlusion height.
  • the image processing apparatus 100 may calculate an accurate vertical height value from the occlusal oral scan image 300-3 obtained by oral scanning such an occlusal state. Through this, the image processing apparatus 100 may significantly improve the accuracy and reliability of the designed crown and surgical guide.
  • the step of applying a curable alignment impression material 63 is displayed on the upper surface of the occlusal base 61 of the bite alignment variable piece 50 to mark the bite mark of the bite tooth (t) to guide the bite position with the bite tooth (t) May be further included.
  • the occlusal alignment variable piece 50 coated with a curable impression resin on the upper surface of the occlusal base 61 is installed in the oral cavity of the subject and the upper and lower jaws are occluded, the mastication of the clam teeth (t) may be formed.
  • the chew marks may be formed in the alignment impression material 63 and / or the occlusal base 61 together with the chew groove 63a. Accordingly, when the occlusal alignment variable piece 50 is installed during the oral scan, the end of the opposing tooth t is restrained by the mastication groove 63a, thereby determining the exact occlusal position.
  • the image processing apparatus 100 is processed in the spaced oral scan image 300-1 with respect to the occlusal oral scan image 300-3 photographed with the bite alignment variable piece 50 installed.
  • the same or similar operation as that of the operation can be performed.
  • the image processing apparatus 100 may detect reference markers included in the occlusal oral scan image 300-3.
  • the image processing apparatus 100 may match reference markers of the occlusal oral scan image 300-3 corresponding to each of the reference markers 1 of the spaced oral scan image 300-1.
  • the image processing apparatus 100 may include two or more of the reference markers 301, 303, 305, 311, 312, 313, and 314 displayed on the maxillary shape and the mandible shape of the spaced apart scanning image 300-1.
  • the same reference markers among the reference markers 401, 403, 405, 411, 412, 413, and 414 of the occlusal oral scan image 300-3 may be matched with respect to.
  • the image processing apparatus 100 may align and arrange the positions of the reference markers that are identified as being identical.
  • the image processing apparatus 100 may arrange not only the reference marker but also the images by comparing the common parts of the oral scan images 300-1 and 300-3.
  • the common part of the images 300-1 and 300-3 may be defined as a part having little flow such as a crown except for a flexible tissue such as a gum.
  • the image processing apparatus 100 may separate and arrange the maxillary shape 21 and the mandibular shape 23 included in the oral scan images 300-1 and 300-3. At this time, the image processing apparatus 100 aligns the maxillary shape and the mandible shape of the spaced oral scan image 300-1 so as to correspond to the maxillary shape and the mandible shape of the occlusal oral scan image 300-3, and the occlusal oral scan The image 300-3 or the image of the bite alignment variable piece 50 may be removed.
  • the image processing apparatus 100 may obtain an oral scan image of the inside of the oral cavity that is aligned to correspond to the occlusal height of the maxilla and the mandible of the subject, and that the actual shape of each of the outer surfaces of the maxillary and mandible is three-dimensionally displayed. .
  • the part that is difficult to check in the state where the occlusal alignment variable piece 50 is installed in the oral cavity of the subject, for example, is covered by the occlusal alignment variable piece 50. You can easily see the image of the part and the inner surface of the teeth.
  • the image processing apparatus 100 may change the orthodontic curvature of a part of the oral cavity structure of the subject displayed on the tomography image 200 and the oral scan image.
  • the oral scan image 300-1 is obtained by combining images continuously photographed by an oral scanner which is moved along the inside of the mouth of the subject. Therefore, the curvature of the teeth appearing in the oral scan image 300-1 may be distorted and displayed differently from the curvature of the teeth in the oral cavity.
  • the tomography image 200 information on soft tissues such as gums is not clearly displayed, but the curvature of the teeth is substantially accurate.
  • a distorted region may be distorted or a distorted registration image may be generated for the entire region.
  • the image processing apparatus 100 performs an image registration process of correcting the curvature of the teeth generated in the oral scan image 300-1 and combining it with the tomography image 200.
  • the image processing apparatus 100 may change an angle and a direction of the image in which the oral internal structure is photographed in order to check the teeth of the subject.
  • FIG. 7 illustrates a mandible shape of an oral scan image input to an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the tomography image 200 and the oral scan image 300-1 may be provided as a plurality of images taken from various directions of the inside of the mouth of the subject, or a three-dimensional image using the plurality of images.
  • the image processing apparatus 100 controls the display directions of the tomography image 200 and the oral scan image 300-1.
  • the image processing apparatus 100 may output an image of a direction required for curvature correction of the teeth to the internal structure of the subject.
  • the image processing apparatus 100 may change the direction (or display direction) of the mandible shape 23 in order to check the mandibular teeth in the oral scan image 300-1.
  • the image processing apparatus 100 may change the direction of the mandible shape 23 and display it like the mandible shape 700 of FIG. 7.
  • the image processing apparatus 100 may check the mandibular dentition 310 of the subject based on the displayed mandible shape 700. For example, the image processing apparatus 100 may determine an oral scan image based on the arrangement of the crowns identified in the mandibular shape 700 and / or at least some of the reference markers 311, 312, 313, 314 attached to the crowns. The mandibular dentition 310 can be determined.
  • the image processing apparatus 100 may change the display direction of the mandible shape in the tomography image by using the same or similar method as described above, and determine the mandibular alignment of the tomography image.
  • the image processing apparatus 100 may compare the lower jaw teeth 310 of the determined oral scan image with the lower teeth of the tomography image, and correct the oral scan image with respect to the inconsistent portion as shown in FIG. 8. Can be.
  • FIG. 8 illustrates a diagram of correcting distortion generated in a shape of an oral scan image input to an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the image processing apparatus 100 may compare the curvatures of the lower jaw teeth 310 of the oral scan image and the entire lower jaw teeth of the tomography image and the curvatures of some of the lower teeth of the oral scan image to identify an inconsistency. .
  • the image processing apparatus 100 corrects the oral scan image 700 based on the tomography image 200 with respect to the mismatched curvature. For example, as illustrated in FIG. 8, the image processing apparatus 100 may determine a portion in which the curvatures of the tomography image 200 and the oral scan image 700 do not match. In this case, when the reference marker is included in the portion where the curvature does not match, the image processing apparatus 100 may check the corresponding reference markers 213 and 313.
  • the image processing apparatus 100 may correct the oral scan image 700 to match the shape, curvature, and position of the reference marker 213 of the crown of the tomography image. For example, the image processing apparatus 100 may distort the image such that the position of the reference marker 313 of the oral scan image 700 coincides with the position of the reference marker 213 of the tomography image. In addition, the image processing apparatus 100 may have a curvature near the crown where the reference marker 313 of the oral scan image 700 is attached, and a curvature near the crown where the reference marker 213 of the tomography image 200 is attached. The image may be distorted to match and a corrected oral scan image 800 may be generated. In this case, the image processing apparatus 100 may control at least some of an image ratio, magnification, direction, and placement and size of the tooth 30.
  • the image processing apparatus 100 When the image processing apparatus 100 confirms that the oral internal structure shown in the oral scan image matches the oral internal structure shown in the tomography image, the image processing apparatus 100 matches the tomography image 200 with the corrected oral scan image 800. Create a registration image.
  • the image processing apparatus 100 may correct the oral scan of the image and the mandible of the maxillary shape 21 with respect to the maxilla and mandible of the subject.
  • An ordered oral scan image 21, 800 comprising an image 800 can be generated.
  • the image processing apparatus 100 may generate a matched image based on the aligned oral scan image. For example, the image processing apparatus 100 may generate a matched image by matching the aligned oral scan images 21 and 800 with the reference markers included in the tomography image 200.
  • the image processing apparatus 100 may include the oral cavity structure identified in the tomography image 200 through the registration image 900, the oral cavity structure identified in the oral scan image, or the registered oral cavity structure, and the dental dentition of the subject. You can check.
  • the image processing apparatus 100 may generate a dental profile of the subject based on the generated registration image 900.
  • the dental profile includes images of the structure and shape of the alveolar bone, the shape of the gums formed on the alveolar bone, the shape of the root and crown of the surrounding teeth, the arrangement of the teeth, and the like, with respect to the implant placement position 3 of the subject and the peripheral area thereof. May include relevant information.
  • the dental profile may include images and / or information about the shape, size of the interior of the oral cavity, as well as images and information related to the dental dentition.
  • the image processing apparatus 100 through the dental profile, not only the shape (or appearance) associated with the internal or internal elements (e.g., alveolar bone, root, etc.) of the oral cavity, but also the tissue state of the gum, bone density of the alveolar bone, thickness of the gum, and alveolar bone You can see information such as thickness and distance between specific points.
  • shape or appearance
  • the internal or internal elements e.g., alveolar bone, root, etc.
  • the image processing apparatus 100 generates a design image of a structure, for example, a crown or a surgical guide, mounted inside the oral cavity for implantation of a subject based on the registration image 900 or the dental profile.
  • the image processing apparatus 100 may be based on the oral scan images 21 and 800 included in the registration image 900, and the crowns c1, c2, and c3 that are performed at the implant placement position 3. At least one of the shape can be determined.
  • the image processing apparatus 100 may determine the occlusal height with the opposing teeth t based on the aligned oral scan images 21 and 800.
  • the image processing apparatus 100 may determine the height and shape of the mastication surface of the crown c3 according to the determined bite height and the biting groove of the bite tooth t displayed in the image of the bite alignment variable piece 50.
  • the image processing apparatus 100 may determine the shapes of the remaining crowns c1 and c2.
  • the image processing apparatus 100 may arrange the designed crowns c1, c2, and c3 like the registration image 900.
  • the image processing apparatus 100 may modify the height or shape of the crown in consideration of the arrangement of the crowns c1, c2, and c3 and adjacent teeth.
  • the image processing apparatus 100 may calculate an appropriate occlusal height in relation to an opposing tooth in processing alignment and registration of an image, and based on this, accurate and precise manufacture of the crowns c1, c2, and c3. Is possible. Through this, minimizing the redesign and reinstallation of the crown to minimize the waste of time and money consumed during the procedure, it is possible to efficiently and quickly the procedure.
  • the image processing apparatus 100 may determine information related to the implantation of the abutment a1 or the fixture f1 used for the implant procedure together with the crown and reflect the design image of the structure.
  • FIG. 10 is a design image of a structure generated based on a registration image or a dental profile in the image processing apparatus 100 according to an exemplary embodiment.
  • the design image 1000 of the structure may include at least one guide hole 1010 or 1030 for guiding drilling for inserting a fixture with respect to the implant placement position 3 in the oral cavity during the implant procedure. , 1050).
  • the shape information of the fixed groove part matched to the surgical guide and the outer surface profile is set such that the design image 1000 is matched to at least a portion of the outer profile among the dental profiles displayed on the registration image 900.
  • the fixation groove may be formed on the gum profile of the implant placement position 3 and the peripheral crown and gum profile of the implant placement position 3 using information on the external profile of the crown and gum displayed in the registration image 900 or the dental profile. It may be set to correspond.
  • position information of the guide holes 1010, 1030, and 1050 is set according to the implant placement position 3 preset in the dental profile.
  • the guide holes 1010, 1030, 1050 may be designed to precisely guide the direction and depth of the puncture in supporting the drill and forming a puncture in the alveolar bone of the subject, and also, the guide holes 1010, 1030. 1050 is designed to penetrate a portion of the surgical guide.
  • the guide holes 1010, 1030, and 1050 may be set according to the direction / diameter of the drilling at a portion corresponding to the implant placement position 3 of the surgical guide.
  • the direction / diameter of the perforation may be determined through the alveolar bone shape, bone density, distance to the surrounding root of the implant placement position 3 shown in the registration image.
  • the above design information of the guide holes 1010, 1030, and 1050 may be determined in consideration of a state in which the surgical guide is fixed inside the oral cavity through the fixing groove and a state in which the drill is supported by the surgical guide.
  • the image processing apparatus 100 transmits the design image to the 3D printer, and processes the image to output a surgical guide according to the design image 1000.
  • the surgical guide formed according to the design image 1000 may guide a procedure such as drilling and fixture placement while being fixed in the oral cavity of the subject.
  • design accuracy may be improved by matching images based on the improvement of precision of image matching and generating a design image of a surgical guide designed based on the image matching result. Therefore, the implant procedure such as drilling / fixture fastening through the surgical guide can be accurately guided, and the safety and completeness of the implant procedure can be improved.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation of generating a design image related to an inside of a mouth of a subject using a tomography image and an oral scan image in the image processing apparatus 100 according to an exemplary embodiment.
  • the image processing apparatus 100 receives a plurality of images (S1101).
  • the plurality of images may include tomography images and oral scan images of the inside of the mouth of the subject.
  • the oral scan image may include a spaced oral scan image in which a maxima and a mandible are spaced apart from an operator, or an occlusal oral scan image in a state where the maxilla and mandible are occluded.
  • the occlusal alignment scan piece may include an image in which the occlusal alignment variable piece is installed with respect to the implant placement position of the subject.
  • the image processing apparatus 100 receives a tomography image and a plurality of oral scan images from at least one external device 130. According to an embodiment, the image processing apparatus 100 obtains an image from at least one image acquisition device connected through the communication unit 107.
  • the image acquisition device may be a tomography (CT) device or an oral scanning. It may be provided in at least one of the devices.
  • CT tomography
  • the image processing apparatus 100 generates a registration image (S1103).
  • the registration image may be an image generated by matching at least a portion of a matched tomography image and an oral scan image.
  • the image processing apparatus 100 may detect a plurality of reference markers from each of the received images, match the images based on the detected reference markers, and generate a matched image.
  • the image processing apparatus 100 may detect a reference marker displayed on each of the input tomography image and the oral scan image. In detecting the reference marker, the image processing apparatus 100 may detect the reference marker using depressions formed in a specified shape, color, and resin structure.
  • the image processing apparatus 100 may match images using a plurality of reference markers detected from each image, and match the images to generate a matched image.
  • the image processing apparatus 100 may perform an operation for generating a matched image in a state where the maxilla and mandible of the subject are occluded in matching the reference marker. For example, the image processing apparatus 100 may control the maxillary shape and the mandible shape included in the spaced oral scan image to match the maxillary shape and the mandible shape of the occlusal oral scan image. The image processing apparatus 100 may match an image by using a reference marker detected in each of the images.
  • the image processing apparatus 100 may change (or correct) a part of the maxillary shape or the mandible shape.
  • the image processing apparatus 100 may control and match information such as the dental curvature of the maxillary shape or the mandible shape, the magnification of some regions, the display direction, and the like.
  • the image processing apparatus 100 may separate and process the maxillary shape and the mandible shape included in the images.
  • the image processing apparatus 100 identifies an image in which the curvatures of the teeth do not match, the curvature of the teeth displayed in the spaced oral scan image or the occlusal oral scan image based on the curvature of the teeth displayed in the tomography image. Can be corrected.
  • the image processing apparatus 100 may remove the image of the occlusal alignment variable piece from the occlusal oral scan image to which the spaced oral scan image is matched. As described above, the image processing apparatus 100 may generate an oral scan image of the inside of the oral cavity in which the maxilla and mandible of the subject are occluded. The image processing apparatus 100 may include an oral scan image of the generated inside of the oral cavity, and may generate a registration image by matching the tomography image and the oral scan image of the inside of the oral cavity.
  • the image processing apparatus 100 determines the profile (S1105).
  • the profile may include a dental profile for the inside of the mouth of the subject based on the registration image.
  • the dental profile may include a shape for the surface and the interior of the intraoral structure of the subject.
  • at least the information related to the size of the oral cavity, the shape of the gums, the shape of the alveolar bone, the shape of the teeth, the teeth, the shape of each tooth, the bone density of the implant placement position, and the shape of the clam tooth for each of the implant placement positions May include some.
  • the image processing apparatus 100 generates a design image (S1107).
  • the design image may include a design image of a structure that is joined to the inside of the oral cavity based on the dental profile of the inside of the mouth of the subject included in the registration image.
  • the structure may include at least one of a crown, an abutment, and a fixture to be implanted at an implant placement position.
  • the structure may include a surgical guide installed at the implant placement position to guide the formation of the puncture of the fixture.
  • the image processing apparatus 100 may determine the shape of the crown based on the registration image, specifically, the dental profile of the registration image. For example, the image processing apparatus 100 may check the shape of the opposed tooth with respect to the implant placement position through the dental profile, and determine the occlusal height. The image processing apparatus 100 may determine the height of the crown with respect to the occlusal height and determine the shape of the crown in consideration of the chewing motion of the clam tooth. The image processing apparatus 100 may generate a design image of the crown based on the determined shape and height of the crown.
  • the image processing apparatus 100 may generate a design image of the surgical guide based on the matched image.
  • the shape of the crown generated corresponding to at least a portion of the implant identification position may be disposed.
  • a combined image of the fixture, abutment, and crown to be implanted at the implant placement location may be disposed.
  • the image processing apparatus 100 may display the fixing position of the fixture for fixing the crown on the alveolar bone of the subject based on the position of the crown and the shape of the crown.
  • the fixing position of the fixture may include at least a part of the direction in which the fixture is placed in the alveolar bone, and the depth of the perforation for implanting the fixture.
  • the image processing apparatus 100 may generate a guide hole for guiding drilling to form a perforation according to a fixed position of the formed fixture.
  • the image processing apparatus 100 may generate a design image of the surgical guide to be joined to the outer surface of the implant placement position of the subject and include a guide hole.
  • the image processing apparatus 100 may transmit and output the generated design image to the 3D printer through the communication unit 107.
  • the reference marker 1 formed in the mouth of the subject may include a resin structure and a reinforcing adhesive.
  • the reference marker 1 may be formed through at least one syringe.
  • FIG. 12 illustrates a syringe for discharging a resin adhesive for intraoral attachment according to an embodiment of the present invention and a discharged resin adhesive.
  • the resin structure of the reference marker 1 is formed by curing the discharged resin adhesive.
  • the first syringe 70 for discharging the resin adhesive includes a body 71, a tip portion 73, and a pusher 75.
  • a filling space in which the resin adhesive is filled is formed in the body 71.
  • Tip portion 73 is provided on one side of the body 71 is formed with an opening communicating with the filling space.
  • the push rod 75 is coupled to the other side of the body 71 to push the resin adhesive filled in the filling space into the opening of the tip portion 73 and is inserted in one direction.
  • the first syringe 70 is discharged by the resin adhesive filled through the tip portion 73 by pressing the push rod 75 in the implant placement position (3). That is, after arranging the tip portion 73 of the first syringe 70 toward the surface side of the teeth 30 and the gum 40, the resin adhesive is discharged by pressing the pusher 75 to be attached to the inside of the mouth of the subject. Can be.
  • the formation process of the reference marker (1) using the resin adhesive, the reinforcing adhesive layer using a reinforcing adhesive to harden quickly even in a wet oral environment the resin adhesive is firmly attached to the inside of the subject's mouth to form a resin structure. Can be formed.
  • the tip portion of the syringe filled with the reinforcing adhesive is disposed on the edge side of the resin adhesive hemispherically bonded to the inside of the oral cavity can discharge the reinforcing adhesive.
  • the structure of the second syringe corresponds substantially to the first syringe 70 and is divided according to the filling material filled in the filling space therein.
  • the syringe filled with the resin adhesive and the reinforcing adhesive can visually check the discharge amount of the resin adhesive and the reinforcing adhesive through the scale displayed on the body of the syringe.
  • the amount of discharged at the time of pressing the respective syringes may be adjusted to correspond to the designated volume ratio.
  • each syringe may be provided to push the push rod into the body, and in some cases, the body is made of a flexible synthetic resin material and each adhesive may be discharged through the tip portion protruding to one side by pressing the body.
  • the resin structure may exhibit a cured resin adhesive discharged in a specified form.
  • the resin adhesive may be provided as a biocompatible adhesive used in dental procedures.
  • the resin adhesive may be provided as an adhesive that is harmless to the human body but has a viscosity of a predetermined value or more in a cured state, and that may be stably cured in the humidity range of the oral cavity.
  • the resin adhesive may include at least some of the base mixture, the adhesive monomer, the hydrophilic monomer, the photoinitiator, and the diluent solvent. More specifically, the resin adhesive includes 1 to 55% by weight of the base mixture, 1 to 25% by weight of the adhesive monomer, 1 to 15% by weight of the hydrophilic monomer, 0.1 to 15% by weight of the photoinitiator, and 10 to 65% by weight of the diluent solvent. Can be.
  • Bis-GMA bisphenol A glycidyl methacrylate
  • Tri-GMA tri- methacrylate
  • Tetra-GMA tetra-methacrylate
  • the surface except for the portion adhered to the inside of the mouth so as to minimize the surface tension is formed in a hemispherical shape as a whole.
  • the viscosity of the resin adhesive is excessive, since the semi-spherical shape as described above may not be achieved, the function as a reference for image registration may be degraded.
  • the base mixture of the resin adhesive may be mixed at 1 to 55% by weight so that the cured resin adhesive stably forms a hemispherical shape clearly displayed in the tomography image.
  • the adhesive monomer it may be provided including a functional group, such as carboxylic acid and derivatives thereof, phosphoric acid group, sulfonic acid group.
  • a functional group such as carboxylic acid and derivatives thereof, phosphoric acid group, sulfonic acid group.
  • the adhesive monomer may be monocarboxylic acid, dicarboxylic acid, tricarboxylic acid, (meth) acrylic acid, maleic acid, p-vinylbenzoic acid, 11- (meth) acryloxy-1, 1-undecane dicar Additives of acid, 1,4-di (meth) acryloyloxyethylpyromellitic acid, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and pyromellitic dianhydride (PMDM), 2- (meth) acrylo Monooxyethyl phosphate, 2- and 3- (meth) acryloyloxypropyl phosphate, and the like, or a mixture of two or more thereof.
  • PMDM 2- (meth) acrylo Monooxyethyl phosphate
  • 2- and 3- (meth) acryloyloxypropyl phosphate and the like, or a mixture of two or more thereof.
  • the adhesive monomers are mixed to form a predetermined adhesive force. Therefore, the adhesive monomer can be minimized that the resin adhesive discharged in a hemispherical shape inside the mouth flows by weight and viscosity.
  • hydrophilic monomer it may be provided with hydroxyethyl methacrylate or hydroxypropyl methacrylate (HPMA), there is an effect that can improve the adhesion in the wet state of the oral cavity.
  • HPMA hydroxypropyl methacrylate
  • hydrophilic monomer When the hydrophilic monomer is less than 1% by weight, its own effect may be insufficient, and when the hydrophilic monomer is more than 15% by weight, the adhesion may be reduced by excessive hydrophilization.
  • the photoinitiator may be provided as a camphorquinone (CQ).
  • the photoinitiator may include a reducing agent such as N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) or ethyl p-dimethyl aminobenzoate (EDMAB).
  • DMAEMA N, N-dimethylaminoethyl methacrylate
  • EDMAB ethyl p-dimethyl aminobenzoate
  • the oral movement of the subject may occur due to the decrease in the polymerization rate.
  • the accuracy of the reference marker (1) image displayed on the photographed image may be degraded due to the flow or deformation of the resin adhesive when the image is taken.
  • the photoinitiator exceeds 15% by weight, the monomers may not be polymerized into one, which may lower the adhesive strength.
  • the photoinitiator included in the resin adhesive may cure the resin adhesive using light in a specific wavelength range through the photopolymerizer described below.
  • the dilution solvent may be provided with water, ethyl alcohol, acetone, and the like, and is more preferably provided with a highly volatile material for removing water in the oral cavity.
  • the dilution solvent may remove the water film between the resin adhesive and the surface inside the oral cavity, thereby significantly improving the adhesive strength of the resin adhesive.
  • the resin adhesive attached to the oral cavity of the subject as shown in Figure 13 may be cured through the photopolymerizer 80 to form a resin structure.
  • 13 illustrates a photopolymerizer for curing the reference marker for intraoral attachment and the reference marker according to an embodiment of the present invention.
  • the end of the photopolymerizer 80 is provided with a wedge portion 81 for pressing the surface of the resin adhesive.
  • the wedge portion 81 may press the surface of the resin adhesive to form a recess 5 in the shape of a wedge portion 81 in contact with the resin adhesive.
  • the wavelength of the light beam irradiated from the photopolymerizer 80 may be set differently according to the kind of photoinitiator contained in a resin adhesive.
  • the resin adhesive is a visible light curing series
  • the light irradiated from the photopolymerizer 80 may be set to a visible light wavelength.
  • the light irradiated when the resin adhesive is a UV curing system may be set to a UV wavelength and an IR wavelength when the resin adhesive is an IR curing system.
  • the wedge portion 81 is provided with a transparent or semi-transparent material through which the light source emitted from the photopolymerizer 80 can be transmitted, and is provided in a thin, sharp shape, for example, a cone shape, narrowing toward the end side. Can be.
  • the light irradiated through the photopolymerizer 80 and the wedge portion 81 cures the resin adhesive and the depression portion ( 5) by using the pressing force to form the resin adhesive through the reinforcing adhesive layer and the fixing force of the formed resin structure can be further improved.
  • the formed depression 5 may be displayed darker than the surroundings according to the density and the amount of light reflection on the oral scan image and tomography image.
  • the image processing apparatus 100 detects the depression 5 formed in the resin structure during the image registration process of the oral scan image and the tomography image, and based on the depression 5, the reference marker ( 1) can be detected.
  • the image processing apparatus 100 may determine at least some of the detected reference markers 1 as matching points.
  • the reinforcing adhesive may include a cyanoacrylate monomer (liquid) in a liquid (liquid).
  • the reinforcing adhesive is butyl-2-cyanoacrylate (N-butyl-2-cyanoacrylate), ethyl-2-cyanoacrylate (ethyl-2-cyanoacrylate), 2-octyl-2-cyanoacrylate ( 2-octyl-cyanoacrylate) and the like may be provided including an alkyl cyanoacrylate.
  • the reinforcing adhesive is dermabond, a bioadhesive mainly composed of histoacryl or octyl-2-cyanorate, which is a bioadhesive based on N-butyl-2-cyanoacrylate. (Dermabond) and the like can be used.
  • the reinforcing adhesive is provided in a substantially liquid, the reinforcing adhesive can be quickly cured by penetrating into the gap between the oral inner surface and the resin adhesive. Therefore, while the resin adhesive is cured, the reinforcing adhesive is instantaneously cured and fixed in the oral cavity, thereby preventing the resin structure from being separated or separated from the oral cavity when acquiring tomographic images and oral scan images.
  • the reinforcing adhesive provided in the liquid phase is easy to penetrate into the minute gap between the surface of the oral cavity and the resin adhesive. Therefore, since the reinforcing adhesive agent is formed in a thin film form, the resin structure is fixed in a state of being closely adhered to the inside of the oral cavity, and the position of the matching point for image registration can be clearly displayed in the oral cavity.
  • the reinforcing adhesive further includes a paint of a predetermined color
  • the portions where the reinforcing adhesive is discharged and formed and the portions that are not, may be visually clearly displayed. Therefore, the operator's convenience may be significantly improved.
  • the reinforcing adhesive may be provided with a component that is biodegradable in the oral cavity while having a stronger adhesive and faster curing than the resin adhesive.
  • the reinforcing adhesive may further include a protein component effective for the bioadhesive and a biodegradable polymer material capable of degrading the adhesive.
  • a protein component effective for the bioadhesive and a biodegradable polymer material capable of degrading the adhesive.
  • the components such as lactide (lactide), caprolactone (caprolacton), even if the reinforcing reinforcing adhesive is partially adhered to the inside of the oral cavity is naturally biodegradable and removed, the discomfort of the subject can be minimized have.
  • the resin adhesive is formed on the surface of at least some of the gums, teeth and metal prostheses in the oral cavity, it can be quickly and firmly fixed by the reinforcing adhesive, so that the reliability of image registration through the image on which the reference marker is displayed is remarkably increased. Can be improved.
  • the resin adhesive and the reinforcing adhesive may be respectively discharged at a designated volume ratio to form the reference marker 1.
  • the resin adhesive and the reinforcing adhesive are preferably discharged in a volume ratio of 1: 0.05 to 0.2.
  • Table 1 is a table showing the adhesive force according to the volume ratio of the reinforced adhesive discharged to the resin adhesive.
  • the same amount of resin adhesive is discharged on the surface of the specimen prepared in an environment similar to the humidity and temperature inside the mouth, and the reinforcing adhesive is discharged under the conditions shown in Table 1, and then subjected to external shock and vibration.
  • the adhesive state of the resin adhesive according to the visual observation was evaluated.
  • the reinforcing adhesive forming the reinforcing adhesive layer with respect to the resin adhesive is discharged at a volume ratio of 1: 0.05 to 0.2, it is possible to prevent the separation or flow of the resin adhesive, while applying a predetermined force after the image acquisition, and to secure a fixing force that can be naturally removed. It can be formed to have. Therefore, the precision in image registration of the tomography image and the oral scan image can be significantly improved.
  • the constant force is preferably understood to be a greater force than the force generated by the general movement inside the oral cavity.

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Abstract

본 발명은, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리방법은, 적어도 하나의 외부장치로부터 구강 내부에 복수의 레퍼런스 마커가 부착된 피시술자에 대한 단층촬영 이미지 및 복수의 오랄스캔 이미지를 수신하는 단계; 상기 이미지들로부터 검출된 상기 복수의 레퍼런스 마커의 위치를 기반으로 상기 이미지들을 정합하여 정합 이미지를 생성하는 단계; 상기 정합 이미지에 기반하여 상기 피시술자의 구강 내부에 대한 치열 프로파일을 결정하는 단계; 및 상기 치열 프로파일에 기반하여 상기 구강 내부와 관련된 설계 이미지를 생성하는 단계;를 포함한다.

Description

레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치 및 그 방법
본 발명은 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 레퍼런스 마커가 부착된 피시술자의 구강 내부에 대한 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지로 정합 이미지를 생성하고, 이를 이용하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 임플란트는 본래의 인체조직이 상실되었을 때, 인체조직을 대신할 수 있는 대치물을 의미하며, 특히, 치과에서는 픽스츄어(fixture), 어버트먼트(abutment) 및 크라운(crown)을 포함하는 보철물을 이용하여 인공으로 만든 치아를 실제 치아의 위치에 이식하는 것을 의미한다.
임플란트 시술은 치조골에 천공을 형성하여 천공에 픽스츄어를 식립하고, 픽스츄어가 치조골에 융착되면 픽스츄어에 어버트먼트 및 크라운을 결합하는 형태로 시술된다. 치과에서는 임플란트의 보다 정확한 시술을 위해 서지컬 가이드를 이용한다.
일반적으로 크라운과 서지컬 가이드는 단층촬영 이미지에서 획득된 정보와 3차원 오랄스캔 이미지에서 획득된 정보를 결합하고 생성된 이미지에 기반하여 제조한다. 이때, 피시술자의 구강 내부에 구조물을 설치하고 상악과 하악이 교합된 상태에서 촬영된 오랄스캔 이미지를 이용하여 크라운의 형상을 설계한다.
그러나, 구강 내부에 구조물을 물린 상태에서는, 치열 안쪽에 대한 오랄스캔이 불가능함으로, 구조물을 제거된 상태의 치열 안쪽에 대한 오랄스캔 이미지와 통합하는데, 이 통합 과정에서 오차가 발생되어 이미지 정확성이 크게 저하된다. 또한, 오랄스캔 이미지의 경우, 피시술자의 구강 내부를 따라 오랄 스캐너를 이동하며 스캐닝된 정보로부터 획득되기 때문에, 치열의 곡률 등이 실제 내부와 달리 상이하게 왜곡될 수 있다. 따라서, 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지를 이용하여 생성되는 크라운과 서지컬 가이드의 정확도가 저하되는 문제점이 발생한다.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다양한 실시 예들은, 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지에 기반하여 정합 이미지를 생성하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들은, 피시술자의 임플란트 시술과 관련하여 구강 내부 또는 인공 치아가 식립되는 식립위치에 관련된 구조물의 설계이미지를 생성하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리방법에 있어서, 적어도 하나의 외부장치로부터 구강 내부에 복수의 레퍼런스 마커가 부착된 피시술자에 대한 단층촬영 이미지 및 복수의 오랄스캔 이미지를 수신하는 단계; 상기 이미지들로부터 검출된 상기 복수의 레퍼런스 마커의 위치를 기반으로 상기 이미지들을 정합하여 정합 이미지를 생성하는 단계; 상기 정합 이미지에 기반하여 상기 피시술자의 구강 내부에 대한 치열 프로파일을 결정하는 단계; 및 상기 치열 프로파일에 기반하여 상기 구강 내부와 관련된 설계 이미지를 생성하는 단계;를 포함한다.
한편 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치는, 구강 내부에 복수의 레퍼런스 마커가 부착된 피시술자에 대한 단층촬영 이미지 및 복수의 오랄스캔 이미지를 적어도 하나의 외부장치로부터 수신하는 통신부; 및 상기 수신한 이미지들로부터 검출된 레퍼런스 마커의 위치를 기반으로 상기 이미지들을 정합하여 정합 이미지를 생성하고, 상기 정합 이미지에 기반하여 결정된 상기 피시술자의 구강 내부에 대한 치열 프로파일에 따라 상기 구강 내부의 설계 이미지를 생성하는 처리부; 를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치 및 그 방법은, 피시술자의 구강 내부 또는 교합정렬가변피스에 복수개의 레퍼런스 마커를 부착하고, 구강 내부에 대한 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지를 획득하고, 레퍼런스 마커를 기준으로 정합 이미지를 생성함으로써, 세밀하고 정확하게 이미지를 정합할 수 있다.
또한, 본 발명의 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치 및 그 방법은, 피시술자의 구강 내부의 교합에 대한 정보를 상세하게 표현하는 정합 이미지를 기준으로 구강 내부에 인공 치아가 식립될 식립위치의 크라운, 그리고 크라운을 고정하는 픽스츄어의 천공에 대한 드릴링을 가이드하는 서지컬 가이드의 설계 이미지를 생성함으로써, 보다 정확한 서지컬 가이드를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치의 구성 요소를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에 입력되는 단층촬영 이미지이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에 입력되는 이격 오랄스캔 이미지이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에 입력되는 교합 오랄스캔 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에 입력되는 오랄스캔 이미지의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에 입력되는 교합정렬가변피스의 이미지이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에 입력되는 오랄스캔 이미지 중 하악 형상을 표시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에 입력되는 오랄스캔 이미지 중 형상에 발생된 왜곡을 보정하는 도면을 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에서 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지를 정합한 정합 이미지를 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에서 정합 이미지 또는 치열 프로파일에 기반하여 생성한 구조물의 설계 이미지이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에서 단층촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지를 이용하여 피시술자의 구강 내부에 관련된 설계 이미지를 생성하는 동작의 흐름을 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 내부 부착용 레퍼런스 마커 및 레퍼런스 마커를 토출하는 실린지를 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강내부 부착용 레퍼런스 마커 및 레퍼런스 마커를 경화시키는 광중합기를 도시한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 다양한 실시 예를 상세히 설명한다, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있다. 또한, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에서, ‘또는’, ‘적어도 하나’ 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에서 사용되는 용어들은 특정 일 실시 예를 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 안되며, 예를 들어, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다른 것으로 명시되지 않는 한 복수의 의미를 포함할 수 있을 것이다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치는, 임플란트 시술에서 구강 내부에 설치되는 구조물, 예를 들면, 임플란트의 크라운 또는 의료용 서지컬 가이드(surgical guide)를 제조하기 위하여 이미지를 처리하는 장치(이하, 이미지 처리장치) 및 그 동작 방법에 관한 것이다. 이때, 이미지 처리장치는 피시술자의 구강 내부에 부착되는 레퍼런스 마커를 이미지로부터 검출하여 구조물에 대한 이미지 처리를 수행할 수 있다.
여기서, 임플란트 시술은, 드릴을 이용하여 임플란트 식립위치에 천공을 형성하고 상기 천공에 픽스츄어를 식립하는 과정을 포함한다. 이때, 서지컬 가이드는 천공의 드릴링 내지 픽스츄어의 체결시 위치 및 방향을 안내하는 장치로 이해함이 바람직하다.
여기서, 피시술자의 구강 내부는 자연치아 또는 인공치아를 포함하여 구성되는 치아, 잇몸 치조골, 입천장 등을 포함하는 의미로 이해함이 바람직하다. 또한, 임플란트 식립위치는 기능을 상실한 치아가 발치된 부분 또는 발치를 필요로하는 부분 중 피시술자가 임플란트 시술을 원하는 위치로 이해함이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치(100)의 구성 요소를 도시한다. 이미지 처리장치(100)는, 처리부(101), 입력부(103), 출력부(105), 통신부(107) 및 저장부(109) 중 적어도 하나의 구성 요소를 포함한다.
처리부(101)는, 전술한 다른 구성 요소들(예: 입력부(103), 출력부(105), 통신부(107) 및 저장부(109))로부터 데이터를 수신하고, 수신한 데이터를 확인하고, 확인된 데이터를 처리할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 처리부(101)는, 입력부(103)를 통해서 입력되는 이미지를 수신한다. 또는 통신부(107)를 통해서 적어도 하나의 외부장치(130)로부터 이미지를 수신한다.
이미지 처리장치(100)가 수신하는 이미지는, 임플란트 피시술자의 구강 내부와 관련된 단층촬영 이미지 또는 오랄스캔 이미지로 제공될 수 있다.
여기서, 단층촬영 이미지(200)는 방사선을 이용한 컴퓨터 단층촬영(computed tomography, CT)장치를 통해서 촬영되는 이미지이다. 즉, 단층촬영 이미지는 방사선의 투과율을 기반으로 구강 내부 중 치관, 치근 및 치조골 등의 내부 조직 분포 및 골밀도 정보를 나타낼 수 있다. 단층촬영 이미지는, 촬영시 금속보철물로 인한 빛의 산란이 발생하더라도 레퍼런스 마커가 명확하게 표시될 수 있다.
그리고, 오랄스캔 이미지는 구강 스캐너(예: 오럴스캐닝(oral-scanning)장치)를 통하여 촬영되는 이미지이다. 즉, 오랄스캔 이미지는, 치아의 치관 외형과 함께 단층촬영으로 획득되기 힘든 연조직인 잇몸의 외형에 대한 전반적인 형상을 나타낸다.
더하여, 오랄스캔 이미지는, 피시술자의 상악 및 하악을 벌린 상태의 이격 오랄스캔 이미지와, 상악 및 하악을 다문 상태의 교합 오랄스캔 이미지를 포함할 수 있다.
여기서, 이격 오랄스캔 이미지와 교합 오랄스캔 이미지는, 상악 및 하악 각각을 오랄스캐닝한 이미지로 제공될 수 있다. 처리부(101)는, 각각의 오랄스캔 이미지를 결합하여 상악 및 하악을 포함하는 하나의 오랄스캔 이미지로 생성할 수 있다.
또한, 교합 오랄스캔 이미지는, 피시술자의 상악 및 하악을 다문 상태에서 교합 높이에 대응되게 배치되는 교합정렬가변피스가 설치된 상태로 피시술자의 구강 내부 구조를 촬영한 오랄스캔 이미지로 제공될 수 있다. 처리부(101)는, 촬영 후 피시술자의 구강으로부터 분리된 교합정렬가변피스에 대한 적어도 하나의 외형 이미지를 수신할 수 있다.
여기서, 교합정렬가변피스는, 몸체부 및 교합베이스를 포함하여 형성될 수 있다. 몸체부는, 피시술자의 구강 내부 치관 또는 잇몸의 적어도 일부에 형합되는 형합홈부를 포함한다. 또한, 몸체부는, 형합홈부와 대응되는 면에 교합베이스가 형성되고, 교합베이스의 상면에 경화성 인상수지가 추가로 형성될 수 있다. 교합정렬가변피스의 설치 시, 형합홈부는 피시술자의 치아식립대상부(또는 치아대상부)의 외면에 형합된다. 여기서, 교합정렬가변피스의 몸체부 또는 교합베이스에는 적어도 하나의 레퍼런스 마커가 형성될 수 있다.
피시술자의 구강 내부에 설치된 교합정렬가변피스의 교합베이스는, 상악 및 하악의 교합 시 교합베이스의 상면에 대합치아가 안착되도록 설치된다. 이때, 교합베이스의 상면에는, 대합치아의 단부가 형합되는 저작홈이 형성된다. 여기서, 교합정렬가변피스에 형성된, 저작홈의 형상은 대합치아의 정확한 교합 높이를 결정하고, 크라운 형상을 결정하는 가이드 역할을 수행할 수 있다.
처리부(101)는, 수신한 교합 오랄스캔 이미지 또는, 이격 오랄스캔 이미지에 기반하여 피시술자의 치아식립대상부 측 외면과, 그에 대응되는 대합치아 측 외면의 이미지를 획득할 수 있다. 또한, 처리부(101)는, 교합 오랄스캔 이미지 및 이격 오랄스캔 이미지에 기반하여 상악 및 하악의 저작운동에 대한 교합 이미지를 확인할 수 있다.
이때, 이미지를 촬영하는 피시술자의 구강 내부에는 적어도 하나의 레퍼런스 마커가 부착된 상태이다. 따라서 단층촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지는, 피시술자의 구강 내부에 부착된 적어도 하나의 레퍼런스 마커가 표시될 수 있다.
여기서, 레퍼런스 마커는, 방사선 불투과성 레진구조 및 레진구조를 구강 내부에 부착하기 위한 보강접착제(또는 접착층)를 포함하는 레진식별자로 형성될 수 있다. 즉, 레퍼런스 마커는, 방사성 불투과성 재질을 포함한다. 따라서, 레퍼런스 마커는, 구강 내부의 표면을 촬영하는 오랄스캔 이미지뿐만 아니라 방사성을 이용한 단층촬영 이미지에도 명확하게 표시될 수 있다.
레퍼런스 마커는, 피시술자의 구강 내부의 치아, 잇몸 및 금속보철물의 표면을 따라서 복수개소 형성될 수 있다. 또한, 레퍼런스 마커는, 임플란트 식립위치와 인접한 지정된 영역에 한정하여 복수 개가 조밀하게 형성될 수도 있다.
피시술자의 구강 내부에 부착된 레퍼런스 마커는 생성 과정에서 함몰부가 형성될 수 있다. 형성된 함몰부는 오랄스캔 이미지 또는 단층촬영 이미지상에서 밀도와 빛의 반사량 등에 따라 주변보다 어둡게 표시될 수 있다. 이를 통해, 처리부(101)는, 오랄스캔 이미지와 단층촬영 이미지, 또는 이미지 정합 과정에 이용되는 이미지의 함몰부를 검출함으로써, 이미지에 표시된 레퍼런스 마커를 검출할 수 있다. 또한, 처리부(101)는, 오랄스캔 이미지로부터 레퍼런스 마커를 검출하는 경우, 교합정렬가변피스에 형성된 레퍼런스 마커를 함께 검출할 수 있다.
처리부(101)는, 이미지 각각에 표시된 레퍼런스 마커를 이용하여 동일한 위치의 레퍼런스 마커를 확인한다. 처리부(101)는, 이미지 각각에서 검출한 동일한 위치의 레퍼런스 마커에 기반하여 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지를 정합한다.
일 실시 예에 따르면, 처리부(101)는, 이미지 각각에 포함된 레퍼런스 마커 중 적어도 일부를 이미지를 정합하기 위한 정합점으로 결정한다. 처리부(101)는, 결정된 정합점 중 동일한 위치에 대한 레퍼런스 마커를 매칭하여 한 점으로 일치시킨다.
여기서, 처리부(101)는, 기준이 되는 이미지 예를 들면, 단층촬영 이미지를 기준으로 결정할 수 있다. 처리부(101)는, 단층촬영 이미지에 표시된 레퍼런스 마커에 대응하여 오랄스캔 이미지의 레퍼런스 마커가 겹쳐지거나, 지정된 오차 내에서 상호 위치되는 경우를 한 점으로 일치시키는 것(또는 매칭, matching)으로 결정할 수 있다.
처리부(101)는, 이미지들에 표시된 피시술자의 구강 구조의 상악 및 하악을 분리하여 레퍼런스 마커의 매칭을 수행할 수 있다. 그리고, 처리부(101)는, 매칭된 이미지의 정합을 수행할 수 있다.
처리부(101)는, 이미지 정합을 수행함에 있어서, 이미지 각각에 포함된 동일한 위치의 레퍼런스 마커에 대하여 한 점으로 매칭되지 않는 경우, 이미지 보정을 수행할 수 있다. 여기서, 이미지 보정은, 이미지의 비율, 배율, 방향, 치아의 배치, 크기 중 적어도 일부를 제어하는 것일 수 있다. 또한, 이미지 보정은, 레퍼런스 마커 및 지정된 주변 영역을 왜곡하거나, 위치를 이동하는 것일 수 있고, 또한 상술한 바와 마찬가지로, 비율, 배율, 방향 중 적어도 일부를 제어하는 것일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 처리부(101)는, 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지가 겹쳐진 상태에서 동일한 위치의 둘 이상의 레퍼런스 마커가 한 점으로 매칭되는 것을 확인할 수 있다. 처리부(101)는, 해당 둘 이상의 레퍼런스 마커를 정합 기준점으로 한 점으로 매칭되지 않는 나머지 레퍼런스 마커들을 일치시키는 이미지 보정을 수행할 수 있다.
여기서, 이미지 보정은, 단층촬영 이미지 또는 오랄스캔 이미지에 표시된 치열의 곡률을 보정하는 것일 수 있다.
처리부(101)는, 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지를 정합하여 정합 이미지를 생성한다. 일 실시 예에 따르면, 처리부(101)는, 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지에 포함되는 동일한 위치에 대한 레퍼런스 마커들이 한 점에 일치된 상태에서 이미지들을 정합하여 하나의 정합 이미지를 생성할 수 있다.
처리부(101)는, 정합 이미지를 이용하여 피시술자의 치열 프로파일을 생성할 수 있다. 여기서, 치열 프로파일은, 치아식립대상부에 대응되는 치열 곡선으로부터 피시술자의 혀측 및 뺨측으로 확장된 영역으로 정의될 수 있다. 또한, 치아식립대상부는 피시술자의 치아(30) 내지는 금속 보철물, 인공치아, 인공치아가 식립될 임플란트 식립위치(3)를 포괄하는 범위로 정의될 수 있다.
치열 프로파일은, 정합된 이미지와 이미지에 포함된 레퍼런스 마커에 기반하여 피시술자의 구강 구조에 대한 상세한 정보를 포함한다. 예를 들면, 임플란트 식립위치를 중심으로 그 주변의 치열, 치관, 잇몸과 관련된 정보, 그리고, 잇몸 내부의 치조골, 치근과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 이미지들은 3차원 이미지로 제공될 수 있다.
여기서, 치열 프로파일은, 상술한 바와 같이, 정합 이미지에 기반하여 생성될 수 있지만, 또한 피시술자에 대하여 기 생성된 치열 프로파일을 이용하여 재생성하거나 업데이트하는 방식으로 생성될 수 있다. 예를 들면, 피시술자에 대하여 기 생성된 치열 프로파일은, 사람의 일반적인 구강 구조 이미지, 단층촬영된 구강 구조 이미지, 또는 오랄스캐닝된 구강 구조 이미지를 이용하여 생성될 수 있다.
이때, 기 생성된 치열 프로파일은, 피시술자의 구강 내부에 형성된 레퍼런스 마커의 위치가 이미지에 표시될 수 있고, 또는 적어도 하나의 레퍼런스 마커에 대하여 좌표가 설정될 수 있다. 처리부(101)는 정합 이미지에 기반하여 기 생성된 치열 프로파일을 업데이트할 수 있다.
처리부(101)는, 치열 프로파일에 기반하여 피시술자의 치아식립대상부에 시술되는 보철물의 형상을 설계할 수 있다. 예를 들면, 처리부(101)는, 치열프로파일에 기반하여 각각의 임플란트 식립위치에 대하여 식립되는 픽스츄어, 어버트먼트 또는 크라운을 배치할 수 있다.
처리부(101)는, 이격 오랄스캔 이미지, 교합 오랄스캔 이미지 및/또는 저작홈이 형성된 교합정렬가변피스의 이미지, 그리고 이미지 정합으로 생성된 정합 이미지 중 적어도 일부에 기반하여 피시술자의 임플란트 식립위치에 배치된 크라운의 형상을 결정할 수 있다.
또한, 처리부(101)는, 상술한 바와 같이, 치열 프로파일을 이용하여 임플란트 식립위치에 시술되는 크라운의 형상을 결정하는 것에 한정하지 않고, 다양한 실시 예가 가능하다. 예를 들면, 처리부(101)는, 이격 오랄스캔 이미지, 교합 오랄스캔 이미지 및 이를 이용한 정합 이미지뿐만 아니라, 교합정렬가변피스의 이미지에 기반하여 크라운의 형상을 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면 교합정렬가변피스의 이미지는, 피시술자의 상악 및 하악이 교합된 상태에서, 임플란트 식립위치에 대응되는 대합치아의 저작홈을 포함할 수 있다. 처리부(101)는, 저작홈의 형상에 기반하여, 교합 높이를 결정할 수 있고, 임플란트 식립위치에 시술되는 크라운의 높이 및 형상을 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 처리부(101)는, 생성된 크라운의 형상을 정합 이미지의 해당하는 임플란트 식립위치에 배치할 수 있다. 처리부(101)는, 배치된 크라운의 형상과 대합치아의 교합을 확인하고, 크라운의 형상 일부를 수정하거나 또는, 임플란트 식립위치에서 크라운이 시술되는 위치를 정밀하게 제어할 수 있다.
처리부(101)는, 상술한 바와 같이 생성된 정합 이미지 또는 치열 프로파일에 기반하여 피시술자의 임플란트 시술과 관련된 구조물의 설계 이미지를 생성한다. 일 실시 예에 따르면, 처리부(101)는, 서지컬 가이드 또는 크라운에 대한 설계 이미지를 생성하며, 설계 이미지는 3차원 설계도면을 포함할 수 있다.
여기서, 서지컬 가이드는, 임플란트 시술에 있어서, 픽스츄어의 삽입을 위한 드릴링을 가이드하기 위한 구조물로 제공될 수 있다. 서지컬 가이드는, 드릴링을 가이드하는 적어도 하나의 가이드홀을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 처리장치(100)는, 상술한 바와 같이, 크라운 배치가 결정된 정합 이미지에서 치열 프로파일에 기반하여 픽스츄어의 고정위치를 결정할 수 있다.
예를 들면, 픽스츄어의 고정위치는, 피시술자의 치조골에 식립되는 방향, 깊이 등의 정보에 기반하여 결정될 수 있다. 임플란트의 시술에 있어서, 크라운의 형상 또는 크라운이 고정되는 위치가 변경되면, 크라운의 기초가 되는 픽스츄어의 고정위치 또한 변경될 수 있다. 따라서, 처리부(101)는, 상술한 바와 같이 결정된 크라운의 형상 및 위치에 따라서 픽스츄어의 고정위치를 정밀하게 결정할 수 있다.
처리부(101)를 통하여 생성되는 서지컬 가이드의 설계 이미지는, 임플란트 식립위치의 잇몸 외면에 형합되도록 구조물의 형상을 생성한다. 여기서, 구조물의 형상은, 결정된 픽스츄어의 고정위치를 정확하게 드릴링할 수 있도록 가이드홀을 포함하며, 가이드홀의 일면은, 드릴을 거치하는 거치부가 형성될 수 있다.
또한, 상술한 바에 따르면, 픽스츄어의 고정위치를 결정함에 있어서, 크라운에 한정하지 않고, 크라운 또는 픽스츄어와 결합되는 어버트먼트의 형상을 함께 고려할 수 있다.
처리부(101)는, 생성된 크라운의 설계 이미지 및 서지컬 가이드의 설계 이미지 중 적어도 일부를 통신부를 통하여 외부장치(130)로 전송하여 3차원 출력을 진행한다.
입력부(103)는, 통신부(107)를 통하여 수신하는 이미지, 예를 들면, 단층촬영 이미지 또는 오랄스캔 이미지를 처리하기 위한 정보 및/또는 제어명령을 입력하기 위한 구성 요소로서, 예를 들면, 키보드, 키패드, 터치 스크린, 적어도 하나의 버튼, 마이크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
출력부(105)는, 처리부(101)를 통해서 처리된 데이터, 예를 들면, 입력된 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지 전부, 또는 그 일부 영역을 출력한다. 일 실시 예를 들면, 출력부(105)는 디스플레이 및 스피커 중 적어도 하나의 장치를 포함할 수 있다.
출력부(105)가 디스플레이로 구비되는 경우, 처리부(101)를 통해서 디스플레이에 전송되는 데이터는 사용자 그래픽 인터페이스(graphic user interface)로 표시될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에서, 이미지 처리장치(100)가 이미지를 표시 또는 출력하는 동작을 출력부(105)를 통하여 수행할 수 있다.
또한, 출력부(105)가 스피커로 구비되는 경우, 처리부(101)를 통해서 스피커에 전송되는 데이터는 오디오로 출력할 수 있다.
통신부(107)는 이미지 처리장치(100)와 외부의 통신을 연결할 수 있다. 예를 들면, 통신부(107)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(120)에 연결되며, 및/또는 외부장치(130)와 통신할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 네트워크(120)는 통신 네트워크(telecommunications network)일 수 있다.
외부장치(130)는 통신부(107)를 통해서 이미지 처리장치(100)와 직접 통신을 수행하는 것으로 도시하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 네트워크(120)를 통해서 이미지 처리장치(100)와 통신할 수 있음은 자명하다.
외부장치(130)는, 이미지 처리장치(100)와 무선 통신 및/또는 유선 통신으로 연결될 수 있고, 이미지 처리장치(100)와 동일 또는 유사한 장치로 제공될 수 있다. 또한, 외부장치(130)는, 이미지 처리장치(100), 또는 그 구성요소들 중 하나 또는 그 이상의 조합으로 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 외부장치(130)는, 상술한 바와 같이, 피시술자의 구강 내부를 단층촬영 또는 오랄스캔을 수행하는 영상획득장치로 제공될 수 있다. 또한, 외부장치(130)는, 생성된 설계 이미지를 3차원 출력하여 서지컬 가이드를 생성하는 3D 프린터로 제공될 수 있다.
저장부(109)는, 처리부(101) 또는 다른 구성 요소들로부터 수신되거나 처리부(101) 또는 다른 구성 요소들에 의해 생성된 명령 및/또는 데이터가 저장될 수 있다.
더하여, 저장부(109)는, 입력부(103) 및/또는 통신부(107)를 통해서 입력되는 데이터, 예를 들면, 외부장치(130)로부터 수신하는 단층촬영 이미지 또는 오랄스캔 이미지가 저장될 수 있다. 또한 저장부(109)는, 처리부(101)를 통하여 처리되는 일부 이미지, 생성되는 정합 이미지 중 적어도 일부가 저장될 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 이미지 처리장치(100)가 레퍼런스 마커를 이용하여 정합 이미지를 생성하는 과정을 설명한다. 그리고, 이미지 처리장치(100)가 정합 이미지에 기반하여 구강 내부에 대한 구조물의 설계 이미지를 생성하는 과정을 설명한다.
이하 설명에서, 본 발명의 다양한 실시 예들은, 이미지 처리장치(100)가 수행하는 것으로 설명한다. 이미지 처리장치(100)의 동작들은, 상술한 바와 같이, 처리부(101), 입력부(103), 출력부(105), 통신부(107) 및 저장부(109) 중 적어도 하나의 구성 요소 또는 둘 이상의 조합을 통해서 수행되는 것일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에 입력되는 단층촬영 이미지(200)이다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에 입력되는 이격 오랄스캔 이미지(300-1)이다.
이미지 처리장치(100)는, 단층촬영 이미지(200) 및 이격 오랄스캔 이미지(300-1) 각각에 대하여 표시된 레퍼런스 마커(1)를 검출한다. 이때, 단층촬영 이미지(200)에 표시된 레퍼런스 마커와 매칭되는 이격 오랄스캔 이미지(300-1)의 레퍼런스 마커는 실질적으로 동일한 위치에 부착된 레퍼런스 마커로부터 획득된다.
예를 들면, 단층촬영 이미지(200)에 표시된 레퍼런스 마커(201)와 이격 오랄스캔 이미지(300-1)에 표시된 레퍼런스 마커(301)는, 피시술자의 구강 내부에 형성된 동일한 레퍼런스 마커에 대하여 촬영된 형상일 수 있다. 마찬가지로 단층촬영 이미지(200)의 레퍼런스 마커(203, 205, 211, 212, 213, 214)와 매칭되는 이격 오랄스캔 이미지(300-1)의 레퍼런스 마커(303, 305, 311, 312, 313, 314), 그리고 그 외의 이미지 각각에서 매칭되는 레퍼런스 마커들은 피시술자의 구강 내부에 형성된 동일한 레퍼런스 마커에 대하여 촬영된 형상일 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 동일한 위치에 대하여 매칭되는 레퍼런스 마커(1)들 중 둘 이상의 레퍼런스 마커(1)를 이미지 정합의 기준이 되는 정합점으로 결정한다.
도 2 및 도 3을 참조하면 이미지 처리장치(100)는, 단층촬영 이미지(200)의 레퍼런스 마커(201, 203, 211) 및 그에 매칭되는 이격 오랄스캔 이미지(300-1)의 레퍼런스 마커(301, 303, 311)를 정합점으로 결정할 수 있다.
이때, 이미지들 각각에 대하여 매칭되는 레퍼런스 마커들을 한 세트(set)로 둘 이상의 레퍼런스 마커 세트를 이미지 정합의 기준이 되는 정합점으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 처리부(101)는, 레퍼런스 마커(201, 301), 레퍼런스 마커(203, 303) 및 레퍼런스 마커(205, 305)의 세트들 중 둘 이상의 레퍼런스 마커 세트를 정합점으로 결정할 수 있다. 여기서, 정합점으로 결정되는 레퍼런스 마커 세트들은, 지정된 거리 내에 위치하거나, 지정된 위치에 근접한 레퍼런스 마커들로 결정될 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 상술한 바와 같이, 이미지들 일부를 왜곡하거나 변경하지 않은 상태에서 매칭되는 둘 이상의 나머지 레퍼런스 마커들 세트들을 기준으로 나머지 레퍼런스 마커들의 위치가 매칭되는지 확인한다.
이미지 처리장치(100)는, 나머지 레퍼런스 마커들이 매칭되는 경우, 이미지들을 정합하고, 정합 이미지를 생성한다. 반면, 나머지 레퍼런스 마커들 중 적어도 일부가 매칭되지 않는 경우, 레퍼런스 마커들이 한 점으로 매칭되도록 적어도 하나의 이미지를 보정한다.
이미지 처리장치(100)에 입력되는 단층촬영 이미지 또는 이격 오랄스캔 이미지는, 피시술자의 구강 내부에 대하여 일부의 영역을 포함하는 복수의 이미지로 제공될 수 있다.
특히, 이격 오랄스캔 이미지(300-1)는 구강 스캐너를 이동하여 촬영된 복수의 연속이미지가 결합되어 형성된다. 이때, 무치악 환자의 경우 유동적인 잇몸 표면으로 인해 연속이미지 간의 결합기준점을 결정하기 어렵다.
이미지 처리장치(100)는, 입력된 복수의 이미지를 결합하여 하나의 단층촬영 이미지 또는 이격 오랄스캔 이미지를 생성함에 있어서 상술한 바와 마찬가지로, 이미지에 표시된 레퍼런스 마커(1)에 기반하여 이미지들을 결합함으로써, 이미지 매칭의 오차를 최소화할 수 있다.
즉, 다수의 레퍼런스 마커(1)들의 세트로 결정되는 정합점은 이미지 간의 결합기준점을 명확하게 제시할 수 있다. 이미지 처리장치(100)는, 각각의 이미지에 정합점으로 결정된 레퍼런스 마커(1)를 이용하여 이미지 정합을 수행함으로써 단층촬영 이미지 또는 이격 오랄스캔 이미지의 이미지 정합 결과에 대한 정확성을 개선될 수 있다.
더하여, 이미지 처리장치(100)는, 이미지를 정합함에 있어서, 레퍼런스 마커(1)와 검출된 구강 내부와 관련하여 검출되는 다양한 정보를 추가로 이용하여 이미지를 매칭 및 정합할 수 있다.
예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 단층촬영 이미지(200)에서 치관, 치근, 발치부의 형상 또는 형태, 치아 배열의 구조 등의 구강 내 요소들을 검출할 수 있다. 또한, 이미지 처리장치(100)는, 이격 오랄스캔 이미지(300-1)에서 치관, 잇몸, 발치부의 형상 또는 형태, 치아 배열 구조 등의 구강 내 요소들을 검출할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는 검출된 구강 내 요소들을 매칭함으로써, 단층촬영 이미지(200) 및 이격 오랄스캔 이미지(300-1)를 정합할 수 있다. 이때, 이미지 처리장치(100)는, 동일한 위치에 대하여 공통되지 않는 유사한 형상 및 형태에 대하여 비교할 수 있다. 예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 검출된 요소들 중 단층촬영 이미지(200)의 치관 및 치조골 영역과, 이격 오랄스캔 이미지(300-1)의 잇몸 영역은 동일한 위치에 대하여 특성이 다른 형상을 표시하고 있다. 하지만, 이미지 처리장치(100)는 이러한 영역에 대하여 공통되는 요소(예: 치관)의 형상 및 형태에 기반하여 이미지를 비교하고 매칭할 수 있다.
상술한 바와 같이, 이미지 처리장치(100)는, 단층촬영 이미지(200) 및 이격 오랄스캔 이미지(300-1) 각각에서 검출되는 구강 내 요소들을 비교하고, 동일 또는 유사한 것으로 결정되는 요소들에 기반하여 정합 위치를 결정할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 이미지 정합을 수행함에 있어서, 단층촬영 이미지(200)의 치관에 연결된 치근 및 치조골에 대한 정보를 이격 오랄스캔 이미지(300-1)의 치근 및 치조골에 결합된 잇몸의 정보와 매칭하여 종합적인 정보를 획득할 수 있다.
상술한 바와 같이, 이미지 처리장치(100)는 결정된 정합점, 그리고 이미지들에 표시된 구성 요소들을 비교하여 정합 위치를 정밀하게 결정하고, 결정된 위치에서 이미지를 정합하여 도 9에 도시된 바와 같이 정합 이미지(900)를 생성할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 이미지 처리장치(100)는, 이격 오랄스캔 이미지 및 단층촬영 이미지에 표시된 피시술자의 구강 내부 구조 중 상악과 하악을 분리하여 레퍼런스 마커를 매칭할 수 있다.
예를 들면, 단층촬영 이미지(200) 및 이격 오랄스캔 이미지(300-1)의 촬영 시 촬영 상황에 따라서 피시술자의 입을 벌리는 정도에 차이가 발생될 수 있다. 따라서 단층촬영 이미지(200)와 이격 오랄스캔 이미지(300-1)에 표시된 피시술자의 구강 내부 구조는 상악 및 하악의 이격된 상태에 차이가 발생될 수 있다.
상악 및 하악의 이격된 상태에 차이가 있는 단층촬영 이미지 및 이격 오랄스캔 이미지를 보정 없이 정합하는 경우, 정합점이 일치하지 않아 생성된 정합 이미지(600)의 피시술자의 구강 내부 구조가 표시되는 영역에 심한 왜곡이 발생될 수 있다. 따라서, 이러한 왜곡을 최소화하기 위하여, 이미지 처리장치(100)는, 단층촬영 이미지(200)와 이격 오랄스캔 이미지(300-1)의 상악 및 하악에 발생된 이격을 보정하는 동작을 수행할 수 있다.
이때, 이미지 처리장치(100)는, 이격 오랄스캔 이미지(300)에 표시된 피시술자의 구강 내부 구조를, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상악 형상(21) 및 하악 형상(23)으로 분리하여 단층촬영 이미지의 구강 내부 구조와 비교한다. 여기서, 상악 형상 또는 하악 형상과 같이 “형상”은, 해당 형상을 포함하는 이미지로 설명할 수도 있다.
이미지 처리장치(100)는 오랄스캔 이미지(300-1)의 상악 형상(21) 또는 하악 형상(23)을 제어하여 단층촬영 이미지(200)와 레퍼런스 마커(1)의 매칭을 수행할 수 있다. 예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 상악 형상(21) 또는 하악 형상(23)을 위치 이동하여 단층촬영 이미지(200)와 레퍼런스 마커(1)의 매칭을 수행할 수 있다. 이때, 이미지 처리장치(100)는, 상악 형상(21) 또는 하악 형상(23) 중 적어도 일부를 보정할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 레퍼런스 마커(1)의 매칭과 이미지 정합을 수행하고, 생성된 정합 이미지에 기반하여 치열 프로파일을 생성한다. 그리고, 이미지 처리장치(100)는, 생성된 프로파일에 기반하여 임플란트 식립위치(3)에 시술될 크라운의 형상을 결정한다.
이미지 처리장치(100)는, 피시술자의 상악 및 하악의 교합, 그리고 크라운과 교합되는 대합치아의 형상에 기반하여 크라운의 형상을 결정할 수 있다. 이때, 피시술자의 상악 및 하악이 교합된 상태에서 대합치아 정밀하게 교합되는 크라운의 형상을 설계하기 위해서, 피시술자의 상악 및 하악이 교합된 상태의 오랄스캔 이미지가 요구된다. 이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 이미지 처리장치(100)가 오랄스캔 이미지 및 교합정렬가변피스의 이미지를 처리하는 다양한 실시 예를 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치(100)에 입력되는 교합 오랄스캔 이미지(300-3)이다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치(100)에 입력되는 교합 오랄스캔 이미지(300-3)의 단면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치(100)에 입력되는 교합정렬가변피스(50)의 이미지이다.
교합 오랄스캔 이미지(300-3)는, 상술한 바와 같이, 피시술자의 구강 내부에 교합정렬가변피스(50)가 설치(또는 장착)된 상태에서 촬영된 오랄스캔 이미지로 제공될 수 있다. 교합 오랄스캔 이미지(300-3)는, 피시술자의 임플란트 식립위치(3) 측 외면과 그에 대응되는 대합치아(t) 측 외면이 교합된 상태의 오랄스캔 이미지로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 교합정렬가변피스(50)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 몸체부(60)에 교합베이스(61)가 적층될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 몸체부(60)는, 열가소성 수지 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 몸체부(60)는, 폴리에스테르, 폴리우레탄 또는 폴리 카프로락톤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 열가소성 합성수지 재질을 포함할 수 있다.
여기서, 열가소성 합성수지 재질은 기설정된 온도 이하에서 탄성 및 변성이 최소화되는 고형을 띠되, 기설정된 온도 이상으로 처리하면 연화되어 시술자의 가압 조작(예: 손으로 주무름)에 의해 형상이 탄력적으로 변형되는 재질로 정의될 수 있다.
이에 따라, 몸체부(60)는, 기설정된 온도 이상으로 가온 처리하여 연화시킨 후 피시술자의 구강 내부에 가압 결합되어 구강 내부, 예를 들면, 치관, 잇몸 및/또는 임플란트 식립위치(3)의 잇몸에 형합되는 형합홈부(60a)가 형성된다. 이때, 몸체부(60)에서 형합홈부(60a)가 형성된 일면의 타면에는, 교합정렬가변피스(50)의 결합 시 대합치아(t)와 교합되는 교합베이스(61)가 적층되어 구비된다.
다양한 실시 예에 따르면, 교합정렬가변피스(50)의 몸체부(60)는 바(bar) 내지 구형상, 치열궁에 대응하는 아치형 또는 비정형으로 형성되며 필요한 양만큼 떼어내 피시술자의 구강 내부에 가압 결합될 수 있다. 즉, 가압 조작 및 피시술자의 구강 내부에 부착이 용이한 형상이라면 다양한 형태로 형성될 수 있다.
더욱이, 몸체부(60)의 재료가 되는 열가소성 합성수지는 실린지 내부에 충진된 상태로 구비되는 것도 가능하다. 예를 들면, 실린지 자체를 기설정된 온도 이상으로 처리하면 내부에 충진된 열가소성 합성수지가 연화된다. 그리고, 실린지를 눌러 내부에 충진된 재료가 피시술자의 구강 내부로 배출된 상태에서 가압하면 구강 내부와 형합되는 몸체부(60)가 형성될 수 있다.
이때, 열가소성 합성수지 재질의 몸체부를 기설정된 온도 이상으로 가온하기 위하여 다양한 장치가 사용될 수도 있다. 그러나, 준비 및 조작이 간편하도록 가온된 온수를 이용할 수 있다. 즉, 몸체부(60)를 기설정된 온도 이상으로 가온된 온수에 침지하면 몸체부(60)는 온수의 온도에 의해 연화될 수 있다.
여기서, 온수는 45~70℃로 구비될 수 있으며, 상술한 온수에 침지된 몸체부(60)는 연화되면서도 온수보다는 낮은 온도로 가온될 수 있다. 이에 따라, 연화된 몸체부(60)가 구강 내부에 직접 가압 결합되더라도 피시술자의 화상 위험, 고온에 의한 고통 및 손상이 방지될 수 있다. 이를 통해, 열가소성 합성수지는 종래에 중합과정에서 고온으로 발열되어 화상의 위험을 초래하던 수지재료를 대신하여 피시술자의 구강 내부에 직접 가압 결합될 수 있으므로 안전성 및 시술편의성이 현저히 향상될 수 있다.
또한, 몸체부(60)는 구강 내부에 가압 결합되면서 신속하게 경화되어 교합정렬가변피스(50)로 제조될 수 있다. 이에 따라, 피시술자의 구강 내부 형상이 반전된 형합홈부(60a)가 형성된 상태로 신속하게 분리할 수 있으므로 교합정렬가변피스(50)의 제조 시 피시술자의 대기시간이 현저히 단축되며 불편감 이 최소화될 수 있다. 더하여, 보다 신속한 경화를 위하여 치과용 세척기를 통하여 세정수 내지 공기를 분사하여 몸체부(60)를 급속 냉각시킬 수도 있다.
더욱이, 교합정렬가변피스(50)는 치아식립대상부(s)와 인접한 구강 내부에 몸체부(60)가 직접적으로 가압 결합되는 방법으로 신속하게 제조될 수 있다. 이를 통해, 종래에 인상채득 및 석고모형을 제조하여 교합 가이드 수단을 제조하던 복잡한 과정이 생략되어 임플란트 시술기간 및 비용이 현저히 단축될 수 있다.
또한, 교합정렬가변피스(50)가 다소 부정확하게 제조되더라도 가온하면 다시 연화되므로 보수작업이 신속하고 간편하게 수행될 수 있으며 재작업을 위한 별도의 소재를 필요로 하지 않으므로 경제적이다.
상술한 바와 같이 생성된 교합정렬가변피스(50)는 도 4에 도시된 바와 같이 임플란트 식립위치(3)에 설치되고, 상악 및 하악이 교합된다. 그리고, 교합베이스(61)의 두께는, 피시술자가 느끼는 저작감도에 따라 적합한 교합 높이로 형성될 수 있다. 이때, 교합베이스(61)는 피시술자의 저작 감도에 따라 선택적으로 두께 조절이 용이하도록, 파라핀 내지 왁스 등과 같이 기 설정된 형태를 유지하면서도 가압력 내지 절삭력에 의한 형태변경이 용이한 재질로 구비될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 교합정렬가변피스(50)가 설치된 상태로 상악 및 하악이 교합되면 교합베이스(61)의 상면에 대합치아(t)의 단부에 대응되는 저작흔이 형성된다. 그리고, 형성된 저작흔의 깊이에 대응하여 피시술자가 편안하게 느낄 정도로 교합베이스(61)의두께를 조절함으로써 교합 높이가 설정될 수 있다.
이에 따라, 주변치아가 대부분 소실된 환자의 경우에도 피시술자에게 최적화된 교합 높이로 조절된 교합정렬가변피스(50)를 제공하므로, 실질적으로 정확한 교합 높이로 상악 및 하악의 교합을 가이드할 수 있다. 이미지 처리장치(100)는, 이러한 교합상태를 오랄스캔하여 획득된 교합 오랄스캔 이미지(300-3)로부터 정확한 수직고경값을 산출할 수 있다. 이를 통해, 이미지 처리장치(100)는, 설계되는 크라운 및 서지컬 가이드의 정밀도 및 신뢰도가 현저히 개선될 수 있다.
이때, 교합정렬가변피스(50)의 교합베이스(61) 상면에는, 대합치아(t)와의 교합 위치를 가이드하도록 대합치아(t)의 저작흔이 표시되는 경화성 정렬인상재(63) 가 도포되는 단계가 더 포함될 수 있다.
이때, 교합베이스(61)의 상면에 경화성 인상수지가 도포된 교합정렬가변피스(50)를 피시술자의 구강에 설치하고 상악 및 하악을 교합하면, 대합치아(t)의 저작흔이 형성될 수 있다. 도 6을 참조하면, 저작흔은 정렬인상재(63) 및/또는 교합베이스(61)에 저작홈(63a)과 같이 형성될 수 있다. 이에 따라, 오랄스캔 시 교합정렬가변피스(50)를 설치하면 대합치아(t)의 단부가 저작홈(63a)에 구속됨으로써 정확한 교합 위치를 결정할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 상술한 바와 같이, 교합정렬가변피스(50)가 설치된 상태에서 촬영된 교합 오랄스캔 이미지(300-3)에 대하여, 이격 오랄스캔 이미지(300-1)에 처리된 동작과 동일 또는 유사한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 교합 오랄스캔 이미지(300-3)에 포함된 레퍼런스 마커들을 검출할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 이격 오랄스캔 이미지(300-1)의 레퍼런스 마커(1)들 각각에 대응되는 교합 오랄스캔 이미지(300-3)의 레퍼런스 마커들을 매칭할 수 있다. 예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 이격 스캐닝 이미지(300-1)의 상악 형상 및 하악 형상에 표시된 레퍼런스 마커들(301, 303, 305, 311, 312, 313, 314) 중 지정된 둘 이상에 대하여 교합 오랄스캔 이미지(300-3)의 레퍼런스 마커들(401, 403, 405, 411, 412, 413, 414) 중 동일한 레퍼런스 마커들을 매칭할 수 있다. 예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 동일한 것으로 확인되는 레퍼런스 마커들의 위치를 일치시켜 정렬 배치할 수 있다.
더하여, 이미지 처리장치(100)는, 레퍼런스 마커뿐만 아니라, 오랄스캔 이미지들(300-1, 300-3)에서 공통되는 부분을 비교하여 이미지들을 정렬배치할 수 있다. 여기서, 이미지들(300-1, 300-3)의 공통되는 부분은, 잇몸과 같은 유연한 조직을 제외한 치관과 같은 유동이 거의 없는 부분으로 정의될 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 상술한 바와 같이, 오랄스캔 이미지들(300-1, 300-3)에 포함되는 상악 형상(21) 및 하악 형상(23)을 분리하여 정렬배치할 수 있다. 이때, 이미지 처리장치(100)는, 이격 오랄스캔 이미지(300-1)의 상악 형상 및 하악 형상을 교합 오랄스캔 이미지(300-3)의 상악 형상 및 하악 형상에 대응되도록 정렬하고, 교합 오랄스캔 이미지(300-3)를 또는 교합정렬가변피스(50)의 이미지를 제거할 수 있다.
즉, 이미지 처리장치(100)는, 피시술자의 상악과 하악의 교합 높이에 대응되도록 정렬되고, 상악 및 하악 각 외면의 실질적인 형상이 3차원적으로 표시되는 구강 내부의 오랄스캔 이미지를 획득할 수 있다.
상술한 바와 같이, 구강 내부의 오랄스캔 이미지를 획득함으로써, 피시술자의 구강 내부에 교합정렬가변피스(50)가 설치된 상태에서 확인이 어려운 부분, 예를 들어, 교합정렬가변피스(50)에 의하여 가려진 부분과 치열 안쪽면의 이미지를 용이하게 확인할 수 있다.
또한, 이미지 처리장치(100)는, 단층촬영 이미지(200) 및 오랄스캔 이미지에 표시된 피시술자의 구강 내부 구조 중 일부에 대한 치열 곡률을 변경할 수 있다.
예를 들면, 오랄스캔 이미지(300-1)는 피시술자의 구강 내부를 따라 이동되는 구강 스캐너에 의해 연속적으로 촬영된 이미지를 결합하여 획득된다. 그러므로, 오랄스캔 이미지(300-1)에서 나타나는 치열의 곡률은 실제 구강 내부의 치열의 곡률과 상이하게 왜곡되어 표시될 수 있다. 반면, 단층촬영 이미지(200)는 잇몸과 같은 연조직에 대한 정보는 명확하게 표시되지 않지만 치열의 곡률은 실질적으로 정확하게 나타낸다.
실제 피시술자의 구강 내부의 치열의 곡률과 왜곡이 발생된 오랄스캔 이미지를 이용하여 이미지 정합을 수행하는 경우, 왜곡이 발생된 영역이 일그러지거나 전체 영역에 대하여 왜곡이 발생된 정합 이미지가 생성될 수 있다.
따라서, 이미지 처리장치(100)는, 오랄스캔 이미지(300-1)에 발생된 치열의 곡률을 보정하여 상기 단층촬영 이미지(200)와 결합하는 영상 정합 과정을 수행한다.
이를 위하여, 이미지 처리장치(100)는, 피시술자의 치열을 확인하기 위하여, 구강 내부 구조가 촬영된 이미지의 각도, 방향을 변경할 수 있다. 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에 입력되는 오랄스캔 이미지 중 하악 형상을 표시하는 도면이다.
단층촬영 이미지(200) 및 오랄스캔 이미지(300-1)는, 피시술자의 구강 내부를 다양한 방향에서 촬영한 복수의 이미지 또는, 복수의 이미지를 이용한 3차원 이미지로 제공될 수 있다.
따라서, 이미지 처리장치(100)는, 이러한 단층촬영 이미지(200) 및 오랄스캔 이미지(300-1)의 표시 방향을 제어한다. 그리고, 이미지 처리장치(100)는, 피시술자의 구강 내부 구조에 대하여 치열의 곡률 보정에 요구되는 방향의 이미지를 출력할 수 있다.
먼저, 이미지 처리장치(100)는, 오랄스캔 이미지(300-1)에서 하악 치열을 확인하기 위하여 하악 형상(23)의 방향(또는 표시 방향)을 변경할 수 있다. 예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 하악 형상(23)의 방향을 변경하고, 도 7의 하악 형상(700)과 같이 표시할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 표시되는 하악 형상(700)에 기반하여 피시술자의 하악 치열(310)을 확인할 수 있다. 예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 하악 형상(700)에서 확인되는 치관의 배열 및/또는 치관에 부착된 레퍼런스 마커(311, 312, 313, 314) 중 적어도 일부에 기반하여 오랄스캔 이미지의 하악 치열(310)을 결정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면 이미지 처리장치(100)는, 상술한 바와 동일 또는 유사한 방법을 이용하여 단층촬영 이미지 중 하악 형상의 표시 방향을 변경할 수 있고, 단층촬영 이미지의 하악 치열을 결정할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 결정된 오랄스캔 이미지의 하악 치열(310)과 단층촬영 이미지의 하악 치열을 비교할 수 있고, 도 8에 도시된 바와 같이 일치하지 않는 부분과 관련하여 오랄스캔 이미지를 보정할 수 있다. 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에 입력되는 오랄스캔 이미지 중 형상에 발생된 왜곡을 보정하는 도면을 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 처리장치(100)는, 오랄스캔 이미지의 하악 치열(310)과 단층촬영 이미지의 하악 치열 전체에 대한 곡률 및 일부에 대한 곡률을 비교하여 일치되지 않는 부분을 확인할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는 곡률의 일치되지 않는 부분에 대하여 단층촬영 이미지(200)를 기준으로 오랄스캔 이미지(700)를 보정한다. 예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 단층촬영 이미지(200)와 오랄스캔 이미지(700)에서 곡률이 일치하지 않는 부분을 결정할 수 있다. 이때, 이미지 처리장치(100)는, 곡률이 일치하지 않는 부분에 레퍼런스 마커가 포함된 경우, 해당하는 레퍼런스 마커(213, 313)를 확인할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 단층촬영 이미지의 치관의 형상, 곡률 및 레퍼런스 마커(213)의 위치와 매칭되도록 오랄스캔 이미지(700)를 보정할 수 있다. 예를 들면 이미지 처리장치(100)는, 오랄스캔 이미지(700)의 레퍼런스 마커(313)의 위치가 단층촬영 이미지의 레퍼런스 마커(213)의 위치와 일치하도록, 이미지를 왜곡할 수 있다. 또한, 이미지 처리장치(100)는, 오랄스캔 이미지(700)의 레퍼런스 마커(313)가 부착된 치관 근처의 곡률이 단층촬영 이미지(200)의 레퍼런스 마커(213)가 부착된 치관 근처의 곡률과 일치하도록 이미지를 왜곡하고, 보정된 오랄스캔 이미지(800)를 생성할 수 있다. 이때, 이미지 처리장치(100)는, 이미지의 비율, 배율, 방향, 그리고 치아(30)의 배치, 크기 중 적어도 일부를 제어할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 오랄스캔 이미지에 표시된 구강 내부 구조가 단층촬영 이미지에 표시된 구강 내부 구조와 매칭되는 것을 확인하면, 단층촬영 이미지(200)와 보정된 오랄스캔 이미지(800)를 정합하여 정합 이미지를 생성한다. 일 실시 예에 따르면, 상술한 바와 같이 하악 형상(23)을 보정한 경우, 이미지 처리장치(100)는, 피시술자의 상악 및 하악에 대하여 상악 형상(21)의 이미지와 하악에 대한 보정된 오랄스캔 이미지(800)를 포함하는 정렬된 오랄스캔 이미지(21, 800)를 생성할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 정렬된 오랄스캔 이미지에 기반하여 정합 이미지를 생성할 수 있다. 예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 정렬된 오랄스캔 이미지(21, 800)와 단층촬영 이미지(200)에 포함된 레퍼런스 마커를 매칭하여 정합 이미지를 생성할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치(100)에서 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지를 정합한 정합 이미지(900)를 도시한다. 이미지 처리장치(100)는, 정합 이미지(900)를 통하여 단층촬영 이미지(200)에서 확인되는 구강 내부 구조, 오랄스캔 이미지에서 확인되는 구강 내부 구조, 또는 정합된 구강 내부 구조, 그리고 피시술자의 치열의 확인이 가능하다.
이미지 처리장치(100)는, 생성된 정합 이미지(900)에 기반하여 피시술자의 치열 프로파일을 생성할 수 있다. 여기서, 치열 프로파일은, 피시술자의 임플란트 식립위치(3) 및 그 주변 영역에 대하여, 치조골의 구조와 형상, 치조골에 형성된 잇몸의 형상, 주변 치아의 치근 및 치관의 형상, 치아의 배열 등의 이미지 및 관련된 정보를 포함할 수 있다. 더하여, 치열 프로파일은, 치열과 관련된 이미지 및 정보뿐만 아니라, 구강 내부의 형상, 사이즈에 대한 이미지 및/또는 정보를 포함할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 치열 프로파일을 통해서 구강 내부 또는 내부 요소(예: 치조골, 치근 등)에 관련된 형상(또는 외형)뿐만 아니라, 잇몸의 조직 상태, 치조골의 골밀도, 잇몸의 두께, 치조골의 두께, 특정 지점 사이의 거리와 같은 정보를 확인할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 정합 이미지(900) 또는 치열 프로파일에 기반하여, 피시술자의 임플란트 시술을 위하여 구강 내부에 장착되는 구조물, 예를 들면 크라운 또는 서지컬 가이드의 설계 이미지를 생성한다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 처리장치(100)는, 정합 이미지(900)에 포함된 오랄스캔 이미지(21, 800)에 기반하여, 임플란트 식립위치(3)에 시술되는 크라운(c1, c2, c3) 중 적어도 하나의 형상을 결정할 수 있다.
예를 들어 크라운(c3)의 형상을 설계하는 경우, 이미지 처리장치(100)는, 정렬된 오랄스캔 이미지(21, 800)에 기반하여 대합치아(t)와의 교합 높이를 결정할 수 있다. 이미지 처리장치(100)는, 결정된 교합 높이와 교합정렬가변피스(50)의 이미지에 표시된 대합치아(t)의 저작홈에 따라서 크라운(c3)의 저작면 높이와 형상을 결정할 수 있다.
상술한 바와 마찬가지로 이미지 처리장치(100)는, 나머지 크라운(c1, c2)의 형상을 결정할 수 있다. 이미지 처리장치(100)는, 정합 이미지(900)와 같이, 설계된 크라운(c1, c2, c3)을 배치할 수 있다. 이미지 처리장치(100)는, 크라운들(c1, c2, c3)의 배치, 인접한 치아를 고려하여 크라운의 높이 또는 형상을 수정할 수 있다.
즉, 이미지 처리장치(100)는, 이미지의 정렬 및 정합을 처리함에 있어서, 대합치아와 관련하여 적합한 교합 높이를 산출할 수 있고, 이를 기반으로 크라운(c1, c2, c3)의 정확하고 정밀한 제조가 가능하다. 이를 통해, 크라운의 재설계 및 재설치를 최소화하여 시술 시 소모되는 시간 및 비용의 낭비를 최소화하고 효율적이고 신속한 시술이 가능하다.
또한, 이미지 처리장치(100)는, 크라운과 함께 임플란트 시술에 사용되는 어버트먼트(a1) 또는 픽스츄어(f1)의 식립과 관련된 정보를 결정하고 구조물의 설계 이미지에 반영할 수 있다. 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치(100)에서 정합 이미지 또는 치열 프로파일에 기반하여 생성한 구조물의 설계 이미지이다.
일 실시 예에 따르면, 구조물의 설계 이미지(1000)는, 임플란트 시술에 있어서, 구강 내부의 임플란트 식립위치(3)에 대하여 픽스츄어를 삽입하기 위한 드릴링을 가이드하는 적어도 하나의 가이드홀(1010, 1030, 1050)을 포함할 수 있다.
설계 이미지(1000)는, 정합 이미지(900)에 표시된 치열 프로파일 중 외면 프로파일 적어도 일부에 형합되도록 서지컬 가이드와 외면 프로파일에 형합되는 고정홈부의 형상 정보가 설정된다.
예를 들면, 고정홈부는 정합 이미지(900) 또는 치열 프로파일에 표시된 치관 및 잇몸의 외면 프로파일 정보를 이용하여 임플란트 식립위치(3)의 잇몸 프로파일, 임플란트 식립위치(3)의 주변 치관 및 잇몸 프로파일에 대응되도록 설정될 수 있다.
또한, 설계 이미지(1000)는, 치열 프로파일에 기설정된 임플란트 식립위치(3)에 따라 가이드홀(1010, 1030, 1050)의 위치 정보가 설정된다. 여기서, 가이드홀(1010, 1030, 1050)은, 드릴을 지지하고 피시술자의 치조골에 천공을 형성함에 있어서, 천공의 방향 및 깊이를 정밀하게 가이드 하도록 설계될 수 있다, 또한, 가이드홀(1010, 1030, 1050)은, 서지컬 가이드 일부를 관통하도록 설계된다.
예를 들면, 가이드홀(1010, 1030, 1050)은 서지컬 가이드의 임플란트 식립위치(3)에 대응되는 부분에 천공의 방향/직경에 따라 설정될 수 있다. 이때, 천공의 방향/직경은 정합 이미지에 표시된 임플란트 식립위치(3)의 치조골 형상, 골밀도, 주변 치근과의 거리 등을 통해 결정될 수 있다. 상술한 가이드홀(1010, 1030, 1050)의 설계 정보는 서지컬 가이드가 고정홈부를 통해 구강 내부에 고정된 상태 및 드릴이 서지컬 가이드에 지지되는 상태를 고려하여 결정될 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 설계 이미지를 3D 프린터로 전송하고, 설계 이미지(1000)에 따른 서지컬 가이드를 출력하도록 처리한다. 설계 이미지(1000)에 따라서 형성된 서지컬 가이드는 피시술자의 구강내부에 고정된 상태에서 드릴링 및 픽스츄어 식립 등의 시술을 안내할 수 있다.
상술한 바와 같이, 이미지 정합의 정밀성 개선에 기반하여 이미지를 정합하고, 이미지 정합 결과를 바탕으로 설계되는 서지컬 가이드의 설계 이미지를 생성함으로써, 설계 정확성이 개선될 수 있다. 따라서, 서지컬 가이드를 통한 천공 드릴링/픽스츄어 체결 등 임플란트 시술이 정확하게 안내될 수 있고, 임플란트 시술의 안전성 및 완성도가 개선될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치(100)에서 단층촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지를 이용하여 피시술자의 구강 내부에 관련된 설계 이미지를 생성하는 동작의 흐름을 도시한다.
이미지 처리장치(100)는, 복수의 이미지를 수신한다(S1101). 복수의 이미지는, 피시술자의 구강 내부에 대한 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지를 포함할 수 있다. 여기서, 오랄스캔 이미지는, 피시술자의 상악 및 하악이 이격된 상태의 이격 오랄스캔 이미지 또는, 상악 및 하악이 교합된 상태의 교합 오랄스캔 이미지를 포함할 수 있다. 교합 오랄스캔 이미지의 경우, 피시술자의 임플란트 식립위치에 대하여 교합정렬가변피스가 설치된 상태의 이미지를 포함할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 적어도 하나의 외부장치(130)로부터 단층촬영 이미지 및 복수의 오랄스캔 이미지를 수신한다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 처리장치(100)는, 통신부(107)를 통하여 연결된 적어도 하나의 영상획득장치로부터 이미지를 획득하며, 예를 들면, 영상획득장치는 단층촬영(CT)장치 또는 오랄스캐닝장치 중 적어도 하나로 제공될 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 정합 이미지를 생성한다(S1103). 정합 이미지는 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지 중 매칭되는 적어도 일부 영역을 정합하여 생성한 이미지일 수 있다. 이미지 처리장치(100)는, 수신한 이미지들 각각으로부터 복수의 레퍼런스 마커를 검출하고, 검출된 레퍼런스 마커에 기반하여 이미지들을 정합하고, 정합 이미지를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 처리장치(100)는, 입력된 단층촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지 각각에 표시된 레퍼런스 마커를 검출할 수 있다. 이미지 처리장치(100)는 레퍼런스 마커를 검출함에 있어서, 지정된 형상, 색 및 레진구조에 형성된 함몰부를 이용하여 레퍼런스 마커를 검출할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 이미지 각각으로부터 검출된 복수의 레퍼런스 마커를 이용하여 이미지들을 매칭하고, 이미지를 정합하여 정합 이미지를 생성할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 레퍼런스 마커의 매칭에 있어서, 피시술자의 상악 및 하악이 교합된 상태의 정합 이미지를 생성하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 이격 오랄스캔 이미지에 포함된 상악 형상과, 하악 형상을 교합 오랄스캔 이미지의 상악 형상과 하악 형상에 매칭되도록 제어할 수 있다. 이미지 처리장치(100)는, 이미지들 각각에서 검출된 레퍼런스 마커를 이용하여 이미지를 매칭할 수 있다.
여기서, 이미지 처리장치(100)는, 상악 형상 또는 하악 형상 일부를 변경(또는 수정)할 수 있다. 예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 상악 형상 또는 하악 형상의 치열 곡률, 일부 영역의 배율, 표시 방향 등의 정보를 제어하여 매칭할 수 있다. 이때, 이미지 처리장치(100)는, 이미지들에 포함되는 상악 형상 및 하악 형상을 분리하여 처리할 수 있다.
예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 치열의 곡률이 일치하지 않는 이미지를 확인하는 경우, 단층촬영 이미지에 표시된 치열의 곡률을 기준으로 이격 오랄스캔 이미지 또는 교합 오랄스캔 이미지에 표시된 치열의 곡률을 보정할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 이격 오랄스캔 이미지가 매칭된 교합 오랄스캔 이미지에서 교합정렬가변피스의 이미지를 제거할 수 있다. 상술한 바와 같이, 이미지 처리장치(100)는, 피시술자의 상악 및 하악이 교합된 상태의 구강 내부에 대한 오랄스캔 이미지를 생성할 수 있다. 이미지 처리장치(100)는, 생성된 구강 내부에 대한 오랄스캔 이미지를 포함하며, 단층촬영 이미지 및 구강 내부 대한 오랄스캔 이미지를 정합하여 정합 이미지를 생성할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 프로파일을 결정한다(S1105). 여기서, 프로파일은, 정합 이미지에 기반하여 피시술자의 구강 내부에 대한 치열 프로파일을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 치열 프로파일은, 피시술자의 구강 내부 구조의 표면 및 내부에 대한 형상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 구강 내부의 사이즈, 잇몸의 형상, 치조골의 형상, 치열의 형상, 치열, 치아 각각의 형상, 임플란트 식립위치의 골밀도, 임플란트 식립위치 각각에 대한 대합치아의 형상과 관련된 정보들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 설계 이미지를 생성한다(S1107). 여기서 설계 이미지는, 정합 이미지에 포함된 피시술자의 구강 내부에 대한 치열 프로파일에 기반하여 구강 내부에 형합되는 구조물의 설계 이미지를 포함할 수 있다. 여기서 구조물은, 임플란트 식립위치에 시술되는 크라운, 어버트먼트 및 픽스츄어 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 구조물은, 임플란트 식립위치에 설치되어 픽스츄어의 천공 형성을 가이드하는 서지컬 가이드를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 처리장치(100)는, 정합 이미지, 상세하게는 정합 이미지의 치열 프로파일에 기반하여, 크라운의 형상을 결정할 수 있다. 예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 치열 프로파일을 통해서 임플란트 식립위치에 대한 대합치아의 형상을 확인하고, 교합 높이를 결정할 수 있다. 이미지 처리장치(100)는, 교합 높이에 대한 크라운의 높이를 결정하고, 대합치아의 저작 운동을 고려하여 크라운의 형상을 결정할 수 있다. 이미지 처리장치(100)는, 결정된 크라운의 형상 및 높이에 기반하여 크라운의 설계 이미지를 생성할 수 있다.
또한, 이미지 처리장치(100)는, 정합 이미지에 기반하여 서지컬 가이드의 설계 이미지를 생성할 수 있다. 정합 이미지는, 임플란트 식별위치 중 적어도 일부에 대응하여 생성된 크라운의 형상이 배치될 수 있다. 예를 들면, 정합 이미지의 치열 프로파일에는, 임플란트 식립위치에 시술되는 픽스츄어, 어버트먼트 및 크라운의 결합 이미지가 배치될 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 배치된 크라운의 위치 및 크라운의 형상에 기반하여, 크라운을 고정하는 픽스츄어의 고정위치를 피시술자의 치조골에 표시할 수 있다. 여기서, 픽스츄어의 고정위치는, 픽스츄어가 치조골에 식립되는 방향, 픽스츄어를 식립하기 위한 천공의 깊이 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
이미지 처리장치(100)는, 형성된 픽스츄어의 고정위치에 따라서 천공을 형상하기 위하여 드릴링을 가이드하는 가이드홀을 생성할 수 있다. 이미지 처리장치(100)는, 피시술자의 임플란트 식립위치의 외면에 형합되고 가이드홀을 포함하도록 서지컬 가이드의 설계 이미지를 생성할 수 있다.
추가적으로, 이미지 처리장치(100)는, 생성된 설계 이미지를 통신부(107)를 통하여 3D 프린터로 전송하여 출력하도록 처리할 수 있다.
이하, 도 12 및 도 13를 참조하여, 레퍼런스 마커 및 레퍼런스 마커의 형성 과정을 상세하게 설명한다.
일 실시 예에 따르면, 피시술자의 구강 내부에 형성되는 레퍼런스 마커(1)는, 레진구조 및 보강접착제를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 레퍼런스 마커(1)는, 적어도 하나의 실린지를 통하여 형성될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 내부 부착용 레진접착제를 토출하는 실린지 및 토출된 레진접착제를 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 레퍼런스 마커(1)의 레진구조는, 토출된 레진접착제가 경화되어 형성된다. 레진접착제를 토출하는 제1실린지(70)는 몸체(71), 팁부(73) 및 밀대(75)를 포함한다. 여기서, 몸체(71)에는 레진접착제가 충진되는 충진공간이 형성된다.
팁부(73)는 몸체(71)의 일측에 구비되되 충진공간과 연통되는 개구가 형성된다. 그리고, 밀대(75)는 충진공간에 충진된 레진접착제를 팁부(73)의 개구로 밀어내기 위해 몸체(71)의 타측에 결합되며 일측 방향으로 삽입된다.
이때, 제1실린지(70)는 임플란트 식립위치(3)에서 밀대(75)를 가압함으로써 팁부(73)를 통하여 충진된 레진접착제가 토출된다. 즉, 제1실린지(70)의 팁부(73)를 치아(30) 및 잇몸(40)의 표면측으로 배치한 후 밀대(75)를 가압함에 따라 레진 접착제가 토출되어 피시술자의 구강 내부에 부착될 수 있다.
한편, 레진접착제를 이용한 레퍼런스 마커(1)의 형성 과정은, 습한 구강 내부 환경에서도 신속하게 경화되어 레진접착제가 피시술자의 구강 내부에 견고하게 부착되어 레진구조를 형성하도록, 보강접착제를 이용한 보강접착층을 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 구강 내부에 반구형으로 접착된 레진접착제의 테두리측에 보강접착제가 충진된 실린지(제2실린지)의 팁부가 배치되어 보강접착제를 토출할 수 있다. 여기서, 제2실린지의 구조는 제1실린지(70)와 실질적으로 대응 되며 내부의 충진공간에 충진되는 충진물에 따라 구분됨으로 이해함이 바람직하다.
이때, 레진접착제와 보강접착제가 각각 충진되는 실린지는, 실린지의 몸체에 표시된 눈금을 통하여 레진접착제와 보강접착제의 각 토출량을 가시적으로 확인할 수 있다. 또는, 각 실린지를 1회 가압시 토출되는 양이 지정된 부피비에 대응되도록 조절되어 구비되는 것도 가능하다.
또한, 각 실린지는 몸체 내측으로 밀대가 가압되도록 구비될 수도 있으며, 경우에 따라 몸체는 플렉시블한 합성수지 재질로 구비되며 몸체를 가압함에 따라 일측에 돌설 연장된 팁부를 통하여 각 접착제가 토출될 수도 있다.
이하, 레퍼런스 마커(1)를 구성하는, 레진구조 및 보강접착제의 일 실시 예를 상세하게 설명한다.
레진구조는, 지정된 형태로 토출되고, 경화된 레진접착제를 나타낼 수 있다. 여기서, 레진접착제는, 치과 시술에 사용되는 생체용 접착제로 제공될 수 있다. 예를 들면, 레진접착제는 인체에 무해하되 경화된 상태에서 일정 수치 이상의 점도를 갖고, 구강 내부의 습도 범위에서 안정적으로 경화될 수 있는 접착제로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 레진접착제는 베이스 혼합물, 접착 단량체, 친수성 단량체, 광개시제 및 희석용매 중 적어도 일부를 포함하여 구비될 수 있다. 보다 상세하게 레진접착제는, 베이스 혼합물 1~55 중량%, 접착 단량체 1~25 중량%, 친수성 단량체 1~15 중량%, 광개시제 0.1~15 중량% 및 희석용매 10~65 중 량%를 포함하여 구비될 수 있다.
베이스 혼합물의 일 실시 예에 따르면, 비스페놀 에이 글리시딜 메타크릴레이트(Bisphenol A glycidyl methacrylate, Bis-GMA)에 트라이 메타크릴레이트(Tri- GMA) 및 테트라 메타크릴레이트(Tetra-GMA) 중 적어도 어느 하나가 혼합되어 제공될 수 있다.
이때, 베이스 혼합물이 1 중량% 미만인 경우에는 방사선 불투과성이 저하되어 단층촬영 이미지에서 레퍼런스 마커가 명확하게 표시되지 못한다. 반면, 베이스 혼합물이 55 중량%를 초과하는 경우에는 과도한 점성으로 구강 내부에 초기 점착된 레진접착제의 형상이 어그러져 영상 정합을 위한 정합점으로의 인식이 어렵다.
예를 들어, 레진접착제가 피시술자의 구강 내부에 부착되면, 표면장력이 최소화되도록 구강 내부에 접착된 부분을 제외한 표면이 전체적으로 반구형을 이루며 라운드지게 형성된다. 이때, 레진접착제의 점성이 과도한 경우 상술한 바와 같은 반 구형을 이루지 못하므로 영상 정합을 위한 기준으로서의 기능이 저하될 수 있다.
따라서, 레진접착제의 베이스 혼합물은 경화된 레진접착제가 단층촬영 이미지에 명확하게 표시되는 반구형 형상을 안정적으로 형성하도록 1~55 중량%로 혼합될 수 있다.
접착 단량체의 일 실시 예에 따르면, 카르복실산 및 그의 유도체, 인산기, 술폰산기 등의 기능성기를 포함하여 구비될 수 있다.
예를 들어, 접착 단량체는 모노카르복실산, 디카르복실산, 트리카르복실산, (메트)아크릴산, 말레인산, p-비닐벤조산, 11-(메트)아크릴옥시-1, 1-운데칸 디카르복실산, 1,4-디(메트)아크릴로일옥시에틸피로멜리트산, 2-히드록시에틸(메 트)아크릴레이트 및 피로멜리트산 2무수물(PMDM)의 첨가물, 2-(메트)아크릴로일옥 시에틸 포스페이트, 2- 및 3-(메트)아크릴로일옥시프로필 포스페이트 등 중 하나 또는 둘 이상의 혼합물로 구비될 수 있다.
이때, 접착 단량체가 혼합되어 소정의 접착력이 형성된다. 따라서, 접착 단량체는 구강 내부에 반구형으로 토출된 레진접착제가 중량 및 점성에 의해 유동됨이 최소화 될 수 있다.
또한, 친수성 단량체의 일 실시 예에 따르면, 히드록시에틸 메타크릴레이트 또는 히드록시프로필 메타크릴레이트(HPMA)로 구비될 수 있고, 구강 내부의 습한 상태에서 접착력을 개선할 수 있는 효과가 있다.
친수성 단량체가 1 중량% 미만이면 그 자체의 효과가 부족할 수 있고, 15 중량%를 초과하는 경우에는 과도한 친수화로 접착력이 저하될 수 있다.
그리고, 광개시제의 일 실시 예에 따르면, 캄포르퀴논(camphorquinone, CQ) 등으로 구비될 수 있다. 또한, 광개시제는 N, N-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트(DMAEMA) 또는 에틸 ρ-디메틸 아미 노벤조에이트(EDMAB) 등의 환원제를 포함하여 구비될 수 있다.
광개시제가 0.1중량% 미만인 경우에 중합속도의 저하로 피시술자의 구강 움직임이 발생될 수 있다. 또한, 이미지의 촬영 시 레진접착제의 유동 내지 변형으로 인하여 촬영된 이미지 상에 표시되는 레퍼런스 마커(1)조 이미지의 정확도가 저하될 수 있다. 광개시제가 15 중량%를 초과하는 경우에 단량체가 하나로 중합되지 못해 접착 강도가 저하될 우려가 있다.
일 실시 예에 따르면, 레진접착제에 포함되는 광개시제는 후술되는 광중합기를 통한 특정 파장 범위의 광을 이용하여 레진접착제를 경화시킬 수 있다.
더하여, 희석용매의 일 실시 예에 따르면, 물, 에틸알코올 및 아세톤 등으로 구비될 수 있고, 구강 내부의 수분 제거를 위해 휘발성이 높은 물질로 구비되는 것이 더욱 바람 직하다. 희석용매를 통하여 레진접착제와 구강 내부의 표면 사이에 수분막이 제거 되어 레진접착제의 접착력이 현저히 개선될 수도 있다.
한편, 피시술자의 구강 내부에 부착된 레진접착제는 도 13에 도시된 바와 같이, 광중합기(80)를 통해 경화되어 레진구조를 형성할 수 있다. 도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강내부 부착용 레퍼런스 마커 및 레퍼런스 마커를 경화시키는 광중합기를 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 광중합기(80)의 단부에는 레진접착제의 표면을 가압하는 쐐기부(81)가 구비된다. 쐐기부(81)는, 레진접착제의 표면을 가압하여 레진접착제와 접촉되는 쐐기부(81) 형상의 함몰부(5)를 형성할 수 있다.
광중합기(80)로부터 조사되는 광선의 파장은, 레진접착제에 포함되는 광개시제의 종류에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 예를 들면, 레진접착제가 가시광선 경화계열인 경우 광중합기(80)로부터 조사되는 광은 가시광선 파장으로 설정될 수 있다. 또한, 레진접착제가 UV 경화계열인 경우에 조사되는 광은 UV 파장, IR 경화계열인 경우에는 IR 파장으로 설정될 수 있다.
여기서, 쐐기부(81)는 광중합기(80)로부터 방출되는 광원이 투과될 수 있는 투명 또는 반투명의 재질로 구비되되, 단부측으로 갈수록 면적이 좁아지는 얇고 뾰족한 형상, 예를 들면, 원뿔 형상으로 구비될 수 있다.
쐐기부(81)로 레진접착제의 표면을 가압하여 함몰부(5)가 형성된 상태에서, 광중합기(80) 및 쐐기부(81)를 투과하여 조사되는 광은 레진접착제를 경화시키며, 함몰부(5)를 형성시키는 가압력을 이용하여 보강접착층을 통한 레진접착제의 부착 및 형성된 레진구조의 고정력을 더욱 개선할 수 있다.
여기서, 형성된 함몰부(5)는 오랄스캔 이미지 및 단층촬영 이미지상에서 밀도와 빛의 반사량 등에 따라 주변보다 어둡게 표시될 수 있다. 이를 통해, 이미지 처리장치(100)는, 오랄스캔 이미지와 단층촬영 이미지의 이미지 정합 과정에서 레진구조에 형성된 함몰부(5)를 검출하고, 함몰부(5)에 기반하여 이미지에 표시된 레퍼런스 마커(1)를 검출할 수 있다. 이미지 처리장치(100)는 검출된 레퍼런스 마커(1) 중 적어도 일부를 정합점으로 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 보강접착제는 시아노아크릴레이트(cyanoacrylate) 단량체를 포함하여 액상(liquid)으로 구비될 수 있다.
여기서, 보강접착제는 부틸-2- 시아노아크릴레이트(N-butyl-2-cyanoacrylate), 에틸-2-시아노아크릴레이트(ethyl- 2-cyanoacrylate), 2-옥틸-2-시아노아크릴레이트(2-octyl-cyanoacrylate) 등과 같은 알킬시아노아크릴레이트를 포함하여 구비될 수 있다.
예를 들어, 보강접착제는 N-부틸-2-시아노아크릴레이트를 주성분으로 하는 생체용 접착제인 히스토아크 릴(Histoacryl) 또는 옥틸-2-시아노레이트를 주성분으로 하는 생체용 접착제인 더마본드(Dermabond) 등이 사용될 수 있다.
이러한, 보강접착제는 실질적으로 액상(liquid)으로 구비되므로 구강 내부 표면과 레진접착제 사이와의 간극으로 스며들어 신속하게 경화될 수 있다. 따라서, 레진접착제가 경화되는 동안 보강접착제가 순간적으로 경화되어 구강 내부에 고정되므로 단층 이미지 및 오랄스캔 이미지를 획득 시 레진구조가 구강 내부에서 분리 또는 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
더하여, 액상으로 구비되는 보강접착제는 구강 내부의 표면과 레진접착제 사이의 미세한 간극으로 침투가 용이하다. 따라서, 보강접착제는 얇은 막 형태로 형성되므로 레진구조가 구강 내부에 실질적으로 밀착된 상태로 고정되고, 이미지 정합을 위한 정합점의 위치가 구강 내부에 명확하게 표시될 수 있다.
또한, 보강접착제에는 기설정된 색상의 도료가 더 포함됨에 따라 보강접착제가 토출 및 형성된 부분과 그렇지 않은 부분이 가시적으로 명확하게 표시될 수 있다. 따라서 시술자의 시술편의성이 현저히 향상될 수도 있다.
또한, 보강접착제는 상기 레진접착제보다 강한 접착성 및 신속한 경화성을 가지면서도 구강 내부에서 생분해되는 성분으로 구비될 수 있다.
예를 들어, 보강접착제는 생체용 접착제에 유효한 단백질 성분 및 이를 분해할 수 있는 생분해성 고분자 물질을 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 락티드(lactide), 카 프로락톤(caprolacton) 등의 성분이 포함됨에 따라, 상기 보강보강접착제가 구강 내부에 일부 점착되더라도 자연스럽게 생분해되어 제거되므로 피시술자의 불편감이 최소화될 수 있다.
더욱이, 상기 레진 접착제가 구강 내부의 잇몸, 치아 및 금속보철물 중 적어도 일부의 표면에 형성되더라도 보강접착제에 의해 신속하게 견고하게 고정될 수 있으므로, 상기 레퍼런스 마커가 표시된 이미지를 통한 영상 정합의 신뢰도가 현저히 향상될 수 있다.
피시술자의 구강 내부에서, 레진접착제와 보강접착제는 지정된 부피비로 각각 토출되어 레퍼런스 마커(1)를 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 레진 접착제와 보강접착제는 1:0.05~0.2의 부피비로 토출됨이 바람직하다.
보강접착제 0.05 미만 0.05~0.2 0.2 초과
접착력 불량(레진정합부 분리) 양호 양호(레진정합부 분리 어려움)
한편, 표 1은 레진 접착제에 대하여 토출된 보강접착제의 부피비에 따른 접착력을 나타낸 표이다. 여기서, 표 1의 접착력 테스트는 습도 및 온도가 구강 내부와 유사한 환경으로 준비된 시편의 표면에 동일한 양의 레진접착제를 복수개소 토출시키고 표 1과 같은 조건으로 보강접착제를 토출시킨 후 외부 충격 및 진동 에 따른 레진접착제의 접착상태를 육안으로 관찰하여 평가하였다.
표 1에서 보는 바와 같이, 레진접착제 및 보강접착제가 1:0.05의 부피비 미만으로 각각 토출되는 경우 접착력이 저하되어 외부 충격 및 진동에 의해 시편으로부터 쉽게 분리될 수 있다.
또한, 레진접착제 및 보강접착제가 1:0.2의 부피비를 초과하여 각각 토출되는 경우 접착력은 양호하지만 테스트 후 시편으로부터 레진접착제의 분리가 어렵다. 또한, 보강접착체의 사용량이 불필요하게 증가하므로 경제적이지 못하다.
따라서, 레진접착제에 대하여 보강접착층을 이루는 보강접착제는 1:0.05~0.2의 부피비로 토출되는 경우, 레진접착제의 분리 내지 유동을 방지하면서도 이미지 획득 후 일정 힘을 가하면 자연스럽게 제거할 수 있을 정도의 고정력을 가지도록 형성될 수 있다. 따라서, 단층촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지의 이미지 정합 시 정밀성이 현저히 향상될 수 있다. 여기서, 일정 힘이라 함은 구강 내부의 일반적인 움직임에 의해 발생되는 힘보다는 큰 힘으로 이해함이 바람직하다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 다양한 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 외부장치로부터 구강 내부에 복수의 레퍼런스 마커가 부착된 피시술자에 대한 단층촬영 이미지 및 복수의 오랄스캔 이미지를 수신하는 단계;
    상기 이미지들로부터 검출된 상기 복수의 레퍼런스 마커의 위치를 기반으로 상기 이미지들을 정합하여 정합 이미지를 생성하는 단계;
    상기 정합 이미지에 기반하여 상기 피시술자의 구강 내부에 대한 치열 프로파일을 결정하는 단계; 및
    상기 치열 프로파일에 기반하여 상기 구강 내부와 관련된 설계 이미지를 생성하는 단계;를 포함하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 오랄스캔 이미지는, 교합정렬가변피스의 설치 전 상악 및 하악이 이격된 상태에 대한 이격 오랄스캔 이미지 및 상기 교합정렬가변피스의 설치 후 상기 상악 및 하악이 교합된 상태에 대한 교합 오랄스캔 이미지를 포함하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 정합 이미지를 생성하는 단계는, 상기 복수의 레퍼런스 마커, 상기 치열 프로파일 및 단층촬영 이미지에 포함된 치열의 곡률 중 적어도 일부에 기반하여, 상기 오랄스캔 이미지에 포함된 치열의 곡률을 보정하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 설계 이미지는, 상기 구강 내부에 형합되는 구조물의 이미지를 포함하며,
    상기 구조물의 형상은, 상기 치열 프로파일의 적어도 일부에 형합되는 고정홈부와, 기 설정된 임플란트 식립위치에 대하여 드릴링을 가이드하는 가이드홀을 포함하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 정합 이미지를 생성하는 단계는, 상기 복수의 레퍼런스 마커의 위치에 기반하여 상기 이격 오랄스캔 이미지의 상악 형상 및 하악 형상을 상기 교합 오랄스캔 이미지의 상악 형상 및 하악 형상에 매칭되도록 제어하는 단계를 포함하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 설계 이미지는, 상기 피시술자의 임플란트 식립위치에 시술되는 크라운의 이미지를 포함하며,
    상기 크라운의 형상은, 상기 정합 이미지에서 확인되는 상기 식립위치에 대한 대합치아의 형상에 기반하여 결정되는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 설계 이미지는, 상기 크라운의 이미지가 상기 정합 이미지의 상기 식립위치에 배치된 상태에 기반하여 결정되는 상기 크라운이 고정되는 픽스츄어의 식립위치 정보를 포함하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리방법.
  8. 구강 내부에 복수의 레퍼런스 마커가 부착된 피시술자에 대한 단층촬영 이미지 및 복수의 오랄스캔 이미지를 적어도 하나의 외부장치로부터 수신하는 통신부; 및
    상기 수신한 이미지들로부터 검출된 레퍼런스 마커의 위치를 기반으로 상기 이미지들을 정합하여 정합 이미지를 생성하고, 상기 정합 이미지에 기반하여 결정된 상기 피시술자의 구강 내부에 대한 치열 프로파일에 따라 상기 구강 내부의 설계 이미지를 생성하는 처리부; 를 포함하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 오랄스캔 이미지는, 교합정렬가변피스의 설치 전 상악 및 하악이 이격된 상태에 대한 이격 오랄스캔 이미지 및 상기 교합정렬가변피스의 설치 후 상기 상악 및 하악이 교합된 상태에 대한 교합 오랄스캔 이미지를 포함하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 복수의 레퍼런스 마커, 상기 치열 프로파일 및 단층촬영 이미지에 포함된 치열의 곡률 중 적어도 일부에 기반하여, 상기 오랄스캔 이미지에 포함된 치열의 곡률을 보정하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 설계 이미지는, 상기 구강 내부에 형합되는 구조물의 이미지를 포함하며,
    상가 처리부는, 상기 치열 프로파일의 적어도 일부에 형합되는 고정홈부와, 기 설정된 임플란트 식립위치에 대하여 드릴링을 가이드하는 가이드홀을 포함하여 상기 구조물의 형상을 결정하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 이미지들에서 검출된 레퍼런스 마커의 위치에 기반하여 상기 이격 오랄스캔 이미지의 상악 형상 및 하악 형상을 상기 교합 오랄스캔 이미지의 상악 형상 및 하악 형상에 매칭되도록 제어하여 상기 정합 이미지를 생성하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 설계 이미지는, 상기 피시술자의 임플란트 식립위치에 시술되는 크라운의 이미지를 포함하며,
    상기 처리부는, 상기 정합 이미지에서 확인되는 상기 식립위치에 대한 대합치아의 형상에 기반하여 상기 크라운의 형상을 결정하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 크라운의 이미지가 상기 정합 이미지의 상기 식립위치에 배치된 상태에 기반하여 상기 크라운이 고정되는 픽스츄어의 식립위치 정보를 결정하고, 상기 픽스츄어의 식립위치 정보를 상기 설계 이미지에 포함하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치.
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