KR101166169B1 - 3차원 영상획득장치의 보조 장치물 및 악안면두경부가 포함된 3차원 영상획득방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두경부를 포함하는 환자의 3차원 영상을 획득하는 장치 및 획득방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 영상에 기반한 시술과정에서 진단 등에 활용되는 여러 종류의 영상을 3차원 영상획득장치와 소정의 위치관계로 연결된 구강내 장착물을 이용하여 자동적으로 정합하고, 획득되는 영상의 정밀도를 극대화 할 수 있으며, 영상좌표계와 시술장치 등의 좌표계를 손쉽게 동기화 할 수 있는 3차원 영상획득장치의 보조 장치물 및 3차원 영상획득방법에 데한 것이다.
본 발명의 3차원 영상획득장치의 보조 장치물은 환자의 두경부가 포함된 3차원 영상을 획득을 위한 보조 장치물에 있어서, 상기 두경부에 포함된 구강 내 조직을 수용할 수 있는 트레이와, 상기 3차원 영상을 획득하는 장치와 상기 트레이를 연결하는 연결부재를 포함하되, 상기 연결부재는 상기 트레이를 상기 3차원 영상을 획득하는 장치의 좌표계에서 소정 위치관계로 연결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3차원 영상획득장치의 보조 장치물은 이종의 영상을 간단하고 정밀하게 정합할 수 있으며, 획득된 영상이 활용될 다른 장치와 손쉽게 동기화를 할 수 있는 효과가 있다.

Description

3차원 영상획득장치의 보조 장치물 및 악안면두경부가 포함된 3차원 영상획득방법{Accessory Device of 3D Scanner and Method for taking Oromaxillofacial Image and }

본 발명은 악안면두경부를 포함하는 영상 이미지를 획득하는 장치에 설치되는 보조 장치물에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 뇌종양제거술, 임플란트 시술 등에 필요한 영상정보들을 획득하되 획득된 영상들 사이의 정합 또는 영상과 영상에 나타난 병소를 시술하는 장치, 임플란트 시술용 구강내 장착물의 가공장치 등과의 좌표동기화를 위한 3차원 영상획득장치의 보조 장치물에 대한 것이다.

두개악안면부는 뇌종양제거술, 임플란트 시술 등과 같은 다양한 시술이 이루어지는 인체의 조직부로, 상기한 시술을 위해 두경부의 3차원 입체영상을 획득하여 병소 및 임플란트의 식립위치 등을 진단하고, 이를 시술에 이용한다.

뇌종양제거시술의 경우, 환자의 두개악안면부 3차원 영상을 획득한 뒤, 감마나이프와 같은 3차원 감마선조사조절기구를 이용하여 획득된 영상에 나타난 병소를 제거하는데 이러한 시술을 위해서는 병소를 포함하는 두경부의 3차원 영상과 시술기구 및 환자의 두경부의 위치에 대한 상호간의 좌표동기화가 필수적이다.

이러한 좌표의 상호동기화는 영상에 기반한 진단 및 이를 이용한 시술과정에서 반드시 필요한데, 이는 두경부의 영상을 획득하고 진단하는 장치와 영상에 기초한 진단결과를 시술하는 장치가 통상 별도로 마련되므로 영상에서 진단된 병소의 위치를 시술장치와 일치시켜야 하기 때문이다. 이러한 좌표의 상호동기화는 3차원 좌표계의 좌표축방향과 좌표원점을 좌표변환관계를 통해 일치시키거나, 실질적으로 일치된 상태에서 운영함으로써 가능하며, 감마나이프 시술법의 핵심적인 부분이 된다.

하지만, 종래 이러한 시술을 위해 환자는 좌표동기화 및 위치고정을 위해 골질부에 고정되는, 두부를 감싸는 환형의 구속부를 장착하여야 하므로 시술과정이 매우 번잡하거나 환자가 환형의 구속부 장착 및 병소를 시술과정에서 고통을 겪는 문제점이 있어 왔다.

이 외에, 임플란트 시술이나 악정형 및 성형수술의 경우, 구강내에 시술유도장착물을 착용하여 운영하는 바, 장착물의 장착정밀도를 위해 환자의 CT 데이타와 같은 직접적인 데이타를 활용하는 것보다, 환자의 구강내 조직을 본뜬 모델의 데이터를 활용하여 제작하는 것이 유리하다.

또한, 디지털 교합기의 경우, 교합운동의 분석을 위한 운동축이 되는 하악과두의 위치정보를 획득하기 위한 3차원 CT영상과 교합관계를 정확하게 분석하기 위해 상대적으로 해상도가 높은 구강내조직의 3차원 스캔영상 혹은 구강내조직을 인상한 형상을 정합하는 것이 바람직하다.

이를 위해서는 구강내조직에 대한 스캔영상과 3차원 CT영상 혹은 MRI영상과 같은 환자의 내부조직정보를 담고 있는 영상을 정밀하게 정합해야 하는 필요성이 있으며, 종래에는 영상 정합용 마커를 참조점으로 하여 각 영상을 정합하여 운영되어 오거나 환자의 구강내가 아닌 구강외에 고정기구를 이용하여 실현되어 왔다.

하지만 이러한 마커를 기준으로 한 영상정합은 소프트웨어를 별도로 운영해야 하는 불편이 있고, 마커를 별도로 적용해야 하며, 마커의 영상정보가 왜곡될 경우 정합정밀도가 떨어지는 단점이 있다.

또한, 구강외 고정기구를 통한 방법은 환자의 두부에 고정용 스크류 체결을 통해 고통과 불편을 감수해야 하는 단점이 있어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 영상에 기반한 시술과정에서 진단 등에 활용되는 여러 종류의 영상을 3차원 영상획득장치와 소정의 위치관계로 연결된 구강내 장착물을 이용하여 자동적으로 정합하고, 획득되는 영상의 정밀도를 극대화 할 수 있으며, 영상좌표계와 시술장치 등의 좌표계를 손쉽게 동기화 할 수 있는 3차원 영상획득장치의 보조 장치물을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 3차원 영상획득장치의 보조 장치물은 환자의 두경부 및 악안면부가 포함된 3차원 영상의 획득을 위한 보조 장치물에 있어서, 상기 악안면두경부에 포함된 구강 내 조직을 수용할 수 있는 트레이와, 상기 3차원 영상을 획득하는 장치와 상기 트레이를 연결하는 연결부재를 포함하되, 상기 연결부재는 상기 트레이를 상기 3차원 영상을 획득하는 장치의 좌표계에서 소정 위치관계로 연결하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결부재는 직선 또는 회전운동이 가능한 유동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결부재는 상기 유동부의 직선 또는 회전유동으로 인해 변화된 위치를 고정하는 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결부재는 상기 유동부의 직선 또는 회전유동의 변화량을 감지하는 유동감지 센서부를 더 포함한다.

또한, 상기 트레이와 연결부재는 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결부재는 상기 트레이와의 연결을 위한 제1말단부를 더 포함하되, 상기 제1말단부는 상기 트레이와 결합 후 유동을 방지하기 위해 다각형, 원에 내접하거나 외접하는 정다각형, 원형, 또는 직선을 포함하는 원형 형상의 돌기 또는 홈을 포함한다.

또한, 상기 연결부재는 상기 트레이와의 연결을 위한 제1말단부를 더 포함하되, 상기 제1말단부는 상기 트레이와의 결합을 위한 적어도 3개 이상의 돌기 또는 홈을 포함하는 결합플레이트를 더 포함한다.

또한, 상기 연결부재는 상기 3차원 영상획득장치의 좌표계와 동기화된 좌표계를 갖는 장치와의 결합을 위한 제2말단부를 더 포함한다.

또한, 상기 동기화된 좌표계는 각 장치에서의 좌표계의 기준점이 실질적으로 동일한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동기화된 좌표계는 각 장치에서의 기준점이 평행이동 또는 회전이동의 좌표변환관계에 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 두경부가 포함된 3차원 영상획득방법은 환자의 두경부가 포함된 3차원 영상을 획득하는 방법에 있어서, 상기 환자의 악안면두경부를 포함하는 3차원 영상과 환자의 구강 구조에 대한 인상정보를 스캔한 영상을 획득하는 단계; 상기 3차원 영상과 상기 인상정보에 대한 스캔 영상을 합치는(merging) 단계를 포함하되, 상기 획득단계에서 3차원 영상과 인상 모델의 스캔 영상은 각 영상획득장치와 소정 위치관계로 연결된 트레이를 이용하여 획득하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기에서 말한 인상정보는 인상을 통해 만든 인상모델을 통해 얻을 수도 있고, 인상한 인상재를 스캐닝해서 얻을 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 트레이는 상기 각 영상획득장치와 직선 또는 회전운동이 가능한 유동부를 포함하는 연결부재를 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 영상을 획득하는 단계는, 상기 유동부의 유동량을 유동감지센서부를 통해 감지하는 단계; 상기 감지된 유동량에 따라 상기 획득되는 영상의 좌표값을 보정하는 단계를 더 포함한다.

이상과 같은 구성의 본 발명은 환자의 악안면두경부의 해부학적 정보를 포함하는 3차원 영상과 구강내 조직에 대한 인상정보를 스캔한 영상을 자동적으로 정합할 수 있는 효과가 있다.

또한, 획득된 3차원 영상에 나타난 병소의 시술 시 시술 기구부가 가지는 좌표계로 손쉽게 동기화가 가능하다.

또한, 환자의 두경부 내부의 치조골, 악안면부 등의 영상과 구강 내의 치열구조에 대한 영상이 결합된 높은 정밀도의 영상을 손쉽게 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 임플란트 시술 시 획득된 영상에 기초한 식립위치를 스탠트 등의 가공장치와 손쉽게 동기화시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 영상획득장치의 보조 장치물의 개략적인 사시도이고,
도 2는 본 발명의 3차원 영상획득장치의 보조 장치물에 의한 영상내의 좌표 보정과정 및 동기화된 좌표계를 나타내는 도면이고,
도 3, 4는 본 발명의 3차원 영상획득장치의 보조 장치물과 동기화된 좌표계를 갖는 다른 장치와의 결합의 의 제1말단부의 일례를 나타내는 개략적인 사시도이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 두경부가 포함된 3차원 영상획득방법을 나타내는 순서도이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 영상기반 가공장치로의 좌표동기화 방법을 나타내는 순서도이고,
도 7은 본 발명에 따른 동기화 플레이트의 일례 및 좌표동기화 방법에 따라 인상모델을 동기화 플레이트에 설치하는 과정을 나타내는 도면이고,
도 8은 본 발명에 따른 동기화 플레이트의 도 7과 다른 일례를 나타내는 도면이다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명에 따른 3차원 영상획득장치의 보조 장치물 및 두경부가 포함된 3차원 영상획득방법에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 영상획득장치의 보조 장치물의 개략적인 사시도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 3차원 영상획득장치의 보조 장치물은 구강내 삽입되어 치아와 접촉하거나 환자의 상악 및/또는 하악의 음형을 채득하여 환자의 상악 및/또는 하악과 동일한 석고모델을 제작하기 위한 인상제가 채워지는 구강내 삽입부(110)와 연결부재(200)와의 연결을 위한 연결부(120)를 포함하는 트레이(100)와, 트레이(100)를 소정의 위치관계로 3차원 영상획득장치(300)와 연결하는 연결부재(200)를 포함하여 이루어진다. 3차원 영상획득장치(300)는 두경부의 악안면 영상을 포함하는 3차원 영상을 채득하는 장치로서 CT 장치, MRI 장치 등을 예로 들 수 있다.

연결부재(200)는 직선 및/또는 회전유동이 가능한 유동부(210)와 트레이(100)와 결합되는 제1말단부(220), 3차원 영상획득장치(300)와 결합되는 제2말단부(230) 및 유동부의 직선 및/또는 회전유동량을 감지하는 유동감지 센서부(240)로 이루어진다.

트레이(100)는 구강내의 치아와 접촉하는 구성으로 연결부재(200)를 통해 영상획득장치(300)와 미리 정해진 소정의 위치관계로 연결된다. 치아와의 접촉을 위해 트레이는 구강내 삽입부(110)를 포함하여 이루어지며, 구강내 삽입부(110)는 연결부(120)를 통해 연결부재(200)와 결합된다.

구강내 삽입부(110)는 구강 내의 악궁에 맞도록 U자의 형상으로 이루어지는게 바람직하며 상악과 하악이 교합할 수 있도록 구강내 삽입부(110)의 하면의 재질은 전단응력과 수직응력에 대해 내구성 있는 소재를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 환자의 상악 및/또는 하악의 인상을 채득하기 위해 인상재를 수용할 수도 있다. 이는 임플란트의 시술 시 스탠트와 같은 시술 보조기구의 가공 및 치열구조에 대한 고해상도의 영상을 얻기 위해 환자의 인상모델을 제작하는 경우에 활용하기 위함이다.

구강내 삽입부(110)의 단면 역시 상악 및/또는 하악을 수용하기 위해 U자의 형상 또는 반원의 형상으로 이루어지고 환자의 치아와 잇몸을 모두 덮을 수 있을 정도로 구비되는게 바람직하다.

연결부(120)은 구강내 삽입부(110)의 일측에 마련되어 연결부재(200)와 트레이를 결합하는 기능을 수행한다. 연결부(120) 및 제1말단부(220)는 상보적인 형상으로 구성되고, 트레이(100)와 연결부재(200)의 정확한 결합을 위해 다각형 또는 타원형 또는 현을 포함하는 원형의 형상으로 이루어질 수 있다. 물론 위의 형상에 한정되는 것은 아니고 연결부(120)와 제1말단부(220)가 결합 후 유격이 불가능하고 오결합이 되지 않는 형상이면 어느 형상이든 무관하다. 또한, 제2말단부(230) 역시 3차원 영상획득장치(300)의 결합부(310)와 상보적인 형상으로 구성되고, 결합 후 유동이 불가능하고 오결합이 되지 않는 형상으로 이루어진다.

연결부재(200)는 트레이(100)를 3차원 영상획득장치(300)에 미리 정해진 소정의 위치관계로 결합하는 구성으로 소정의 위치관계라 함은 3차원 영상획득장치(300)에서 사용되는 영상좌표계(C0)에서의 좌표값으로 트레이(100)의 위치를 표현할 수 있다는 의미이다. 즉, 트레이(100)가 연결부재(200)를 통해 3차원 영상획득장치(300)에 연결되면 연결부재(200)의 설계값을 기초로 트레이(100)가 C0내의 어느 위치에 있는지를 3차원 영상획득장치(300)에 세팅할 수 있게 된다.

앞서 언급한 바와 같이 임플란트 시술이나 악정형 및 성형수술의 경우, 구강내에 시술유도장착물을 착용하여 운영하는 것이 일반적이고, CT 데이터의 경우 치은, 치아 등에 대한 영상데이터의 정밀도가 떨어지는 바 장착물의 장착정밀도를 위해 환자의 CT 데이타와 같은 직접적인 데이타를 활용하는 것보다, 환자의 구강내 조직을 본뜬 모델의 데이터를 활용하여 제작하는 것이 유리하다.

이를 위해서는 환자의 상악 및/또는 하악의 인상모델을 제작하고 인상모델에 대한 스캔 영상을 획득한 후 두경부에 대한 CT 영상과 정합하는 과정이 필요한데 종래에는 구강내 장착물에 마커를 설치하고 이를 통해 두경부에 대한 CT 영상과 스캔 영상을 정합하였다. 하지만 위와 같은 정합과정은 높은 정밀도로 정합하는데 한계가 있고, 정합프로세스를 거쳐야 하므로 번거롭다는 단점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결한 것으로 트레이(100)가 연결부재(200)를 통해 3차원 영상획득장치(300)에 소정의 위치관계를 갖도록 연결되므로 우선 환자가 트레이(100)를 구강에 장착한 상태에서 두경부의 영상을 획득하고 인상모델을 제작한 후 이를 다시 트레이(100)에 위치시킨 상태에서 스캔영상을 얻는 과정만으로 두경부에 대한 영상과 인상모델에 대한 스캔 영상을 자동적으로 정합할 수 있게 된다. 즉, 트레이(100)가 연결부재(200)를 통해 소정의 위치관계로 결합된 상태이므로 두 영상이 동일한 좌표계에서 채득되는바 두 영상에서 불필요한 부분을 제거하는 등 영상에 대한 가공과정은 별론으로 두 영상을 정합하기 위해서 별도의 과정을 거칠 필요가 없게 된다.

또한, 두경부에 대한 영상과 인상모델에 대한 스캔 영상을 별도의 장치를 얻을 수도 있으나, 연결부재(200)의 설계치를 기초로 각각의 장치에서 트레이(100)의 위치를 세팅할 수 있으므로 트레이(100) 또는 연결부재(200)와 결합된 트레이(100)를 각각의 장치에 설치 후 영상을 채득하는 것으로도 두 개의 영상을 자동적으로 정합할 수 있게 된다.

연결부재(200)는 직선 및/또는 회전 유동이 가능한 유동부(210)를 더 포함할 수 있다. 유동부(210)에는 연결부재(200)의 직선 및/또는 회전 유동량을 감지하는 유동감지 센서부(240)가 장착되어 직선 및/또는 회전의 유동량(A, B, C, D)을 감지하도록 할 수 있으며 이를 영상을 획득하는 장치로 출력하여 환자의 호흡, 무의식적인 유동 등에 의한 트레이(100)의 위치변화를 획득되는 영상에 정확히 반영할 수 있는 효과가 있다. 유동부(210)에는 눈금을 표시하여 유동감지 센서부(240)를 통한 자동감지 뿐만 아니라 수동으로 유동량을 체크할 수도 있다. 수동으로 유동량을 체크하는 경우 연결부재(200)의 구성은 간단해지지만 일일이 유동량을 체크하여 획득된 영상을 보정하여야 하는 단점이 있다.

유동량을 감지하여 영상에 대한 위치를 보정하는 과정을 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명하면 연결부재(200)의 설계치를 바탕으로 트레이(100)가 3차원 영상획득장치(300)의 좌표계내에 특정 위치로 세팅됨은 앞서 설명한 바와 같다. 트레이(100)의 위치 세팅은 상황에 따라 변할 수 있으며 일례로 도 1에서는 트레이(100)의 특정 부분을 C0에서의 기준점(R)(x0, y0, z0)으로 세팅하였다. 환자에 유동이 있는 경우 유동감지 센서부(240)은 연결부재(200)의 유동량(A, B, C, D)를 감지하여 영상획득장치(300)로 유동량을 출력하고, 영상획득장치(300)는 환자의 유동에 의해 좌표 변환값(Δd)을 산출하여 기준점(R)을 R1(x1, y1, z1)로 변환하게 된다. 이러한 유동량에 의한 보정은 비단 환자의 유동에 의한 것뿐만 아니라 별개의 장치에서 각 영상을 채득하는 경우에도 발생할 수 있으며 이동 중의 유동에 의한 위치를 보정하는 기능도 수행하게 된다.

이렇게 획득한 정합된 영상은 여러 가지 용도로 활용이 되는데 획득된 영상을 이용하여 두경부내의 병소의 위치를 진단하거나 임플란트에서 식립위치를 결정할 수 있다. 이렇게 영상을 활용한 결과는 감마나이프 시술장치 또는 구강내 장착물의 가공장치 등으로 전달하는 것이 필수적인데 본 발명은 3차원 영상획득장치(300)와 시술장치 등의 좌표계를 미리 동기화하여 트레이(100) 및/또는 연결부재(200)를 각 장치에 결합하는 것만으로 영상에서의 결과를 시술, 가공하는 후속 과정의 정밀도를 확보할 수 있게 된다. 즉, 3차원 영상획득장치(300)의 좌표계(C0)와 시술장치 또는 가공장치에서의 좌표계(C2)는 동기화된 좌표계로 구성할 수 있으며 이는 각 좌표계가 동일한 방식의 좌표계일 경우 그 기준점(R0, R2)이 실질적으로 동일하거나 회전이동 또는 평행이동에 의해 동일하게 할 수 있는 좌표변환관계에 있는 것을 의미한다. 더욱 상세하게는 연결부재(200)와 결합되는 결합부(410)의 위치가 각 장치의 좌표계에서 실질적으로 동일하거나 회전이동 또는 평행이동에 의해 동일하게 할 수 있는 좌표변환관계에 있도록 할 수 있다. 트레이(100)는 연결부재(200)를 통해 소정의 위치관계를 가지므로 도 3과 같이 트레이(100)가 결합된 연결부재(200)를 가공장치(400)의 결합부(410)에 제2말단부(230)를 결합하거나 도 4와 같이 가공장치(400)에 설치된 연결부재(200)의 연결부(420)에 트레이의 제1말단부(120)를 결합하는 것만으로 영상에서의 결과를 시술, 가공하는 후속 과정의 정밀도를 확보할 수 있게 된다.

또한, 인상모델의 하단부에 가공장치(400)와의 동기화를 위한 참조 형상부를 마련하고 가공장치(400)에 마련된 동기화 플레이트에 바로 결합하여 가공의 정밀도를 확보할 수도 있다.

도 1에는 연결부재(200)와 트레이(100)가 분리된 구조를 도시하였지만 연결부재(200)와 트레이(100)를 일체로 형성하여도 영상의 자동정합 및 후속 공정을 위한 장치와의 좌표동기화를 이룰 수 있음은 물론이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 두경부가 포함된 3차원 영상획득방법을 나타내는 순서도이다. 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 영상획득방법을 설명하되 중복되는 설명은 생략한다.

우선 동일한 획득장치를 이용하던, 별개의 장치를 이용하던 환자의 두경부를 포함하는 3차원 영상 및 환자의 상악 및/또는 하악을 인상한 인상모델의 스캔 영상을 획득한다.(S100) 획득된 영상은 연결부재(200)를 통해 영상획득장치와 소정의 위치관계로 세팅된 트레이를 매개로 3차원 영상과 인상모델의 스캔 영상을 합친다.(merging)(S110) 이렇게 확보된 영상에서 병소의 위치를 진단하거나 임플란트의 식립위치를 결정한 후 동기화된 시술장치, 가공장치 등에 트레이(100)가 결합된 연결부재(200) 또는 트레이(100) 또는 참조 형상부가 형성된 인상모델을 결합하여 영상을 이용한 결과를 시술, 가공하는 등의 후속 공정의 정밀도를 확보한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 영상기반 가공장치로의 좌표동기화 방법을 나타내는 순서도이다.

도 6을 참조하여 앞서 설명한 정합된 영상이 활용되는 후속 공정에서 영상에서의 좌표계와 영상이 활용되는 장치 사이의 본 발명에 일실시예에 따른 좌표 동기화 방법에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 좌표 동기화 방법은 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 영상을 획득하는 단계(S200)와 영상을 정합(merging)하는 단계(S210) 및 영상기반 가공장치에 설치된 동기화 플레이트(900)에 인상모델(800)을 설치하는 단계(S220)를 포함한다.

본 발명의 좌표 동기화 방법에 따르면 앞서 설명한 정합된 영상이 활용되는 후속 공정 즉, 영상에서 진단된 병소를 시술하는 시술장치, 영상에서 판단된 임플란트의 식립위치에 따른 스탠트를 가공하는 가공장치 등에 영상에서의 진단결과 또는 식립위치 시뮬레이션의 결과를 별다른 좌표의 동기화 과정 없이 동기화 플레이트(900)에 설치하는 것만으로도 좌표 동기화가 이루어진다.

즉, 도 7 또는 도 8에 도시된 바와 같이 인상모델(800)의 하부에는 돌출되거나 함몰된 참조 형상부(810)가 마련되고, 참조 형상부(810)와 상보적으로 결합되는 고정부(910)가 영상기반 가공장치에 설치된 동기화 플레이트(900)의 상부에 마련된다. 영상기반 가공장치는 좌표 데이터 등을 기초로 가공이 이루어지고, 가공장치에서 가공의 기초가 되는 좌표계의 기준점 등은 미리 설정이 가능하므로 미리 동기화 플레이트(900)에서 특정 위치를 기준점으로 설정할 수 있다. 동기화 플레이트(900)의 어떤 위치라도 기준점으로 설정할 수 있으나 동기화 플레이트(900)의 정중앙을 기준점으로 설정하거나 동기화 플레이트(900)에 형성된 복수의 고정부(910)의 중심점에 의해 형성되는 도형의 무게중심을 기준점으로 설정하는 등 미리 기준점을 정의하는 것이 좌표의 정밀한 동기화를 위해 바람직하다.

위와 같이 동기화 플레이트(900)의 특정 위치를 기준점으로 설정한 경우 동기화 플레이트(900)의 고정부(910)는 인상모델(800)의 하부에 마련된 참조 형상부(810)와 상보적으로 결합하고 결합 시 유동이 불가능하므로 동기화 플레이트(900)와 인상모델(800)의 상보적 결합을 통해 가공장치의 좌표계에서 인상모델의 위치를 표현할 수 있게 된다. 즉, 인상모델(800)의 제작 자체가 동기화 플레이트(900) 상에서 이루어진다면, 동기화 플레이트(900)의 기준점으로 설정된 위치를 인상모델(800)의 스캔영상의 좌표계로 표현이 가능하고, 스캔영상에서의 기준점의 좌표값과 가공장치의 기준점과의 차이를 알 수 있으므로 이를 반영하여 스캔영상의 좌표값을 변환한다면 영상에서의 진단결과, 식립위치 등을 가공장치로 정확하고 정밀하게 전달할 수 있게 된다.

본 발명의 좌표 동기화 방법에 따르면 별도의 동기화를 위한 과정 없이 인상모델(800)을 동기화 플레이트(900)에 설치하는 것만으로 3차원 영상의 좌표계와 그 영상에 기반한 가공장치 사이의 좌표 동기화를 이룰 수 있고, 참조 형상부(810) 및 고정부(910)를 통해 정확하게 동기화 플레이트와(900)의 결합이 이루어지므로 동기화의 정밀도를 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

트레이 : 100 구강내 삽입부 : 110
연결부 : 120, 420 연결부재 : 200
유동부 : 210 제1말단부 : 220
제2말단부 : 230 유동감지 센서부 : 240
영상획득장치 : 300 결합부 : 310, 410
가공장치 : 400

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14. 환자의 두경부가 포함된 3차원 영상과 상기 환자의 구강내 인상 모델에 대한 스캔영상을 정합하는 방법에 있어서,
    상기 환자의 악안면두경부의 해부학적 영상정보를 포함하는 3차원 영상과 상기 환자의 구강내 인상정보를 담은 인상 모델의 스캔영상을 각 영상획득장치와 소정 위치관계로 연결된 트레이를 이용하여 획득하는 단계; 및
    상기 3차원 영상과 상기 인상 모델에 대한 스캔 영상을 합치는(merging) 단계를 포함하고, 상기 트레이는 상기 각 영상획득장치와 직선 또는 회전운동이 가능한 유동부를 포함하는 연결부재를 통해 연결되며,
    상기 영상을 획득하는 단계는,
    상기 유동부의 유동량을 유동감지센서부를 통해 감지하는 단계; 및
    상기 감지된 유동량에 따라 상기 획득되는 영상의 좌표값을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 악안면두경부가 포함된 3차원 영상의 정합방법.
    
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17. 청구항 14에 있어서,
    상기 인상 모델은 그 하부에 참조 형상부가 마련되고, 상기 참조 형상부와 결합되는 고정부가 마련된 동기화 플레이트가 마련된 영상기반 가공장치에 상기 인상 모델을 설치하는 단계를 포함하되,
    상기 영상획득장치 및 영상기반 가공장치 각각에서 상기 동기화 플레이트가 설치되는 위치는 서로 대응되거나 미리 설정된 좌표변환관계에 있으며,
    상기 참조 형상부와 고정부는 결합시 회전이 불가능한 형상인 것을 특징으로 하는 악안면두경부가 포함된 3차원 영상의 정합방법.
    
18. 청구항 17에 있어서,
    상기 참조 형상부는 상기 인상 모델의 하부 표면에 돌출되거나 함몰된 형태로 형성되되, 상기 고정부와 상보적인 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 악안면두경부가 포함된 3차원 영상의 정합방법.
    
19. 청구항 18에 있어서,
    상기 참조 형상부의 돌출되거나 함몰된 형상은 3개 이상의 복수개로 구성되되, 그 단면은 원에 접하는 정다각형, 또는 현이 포함된 원호, 또는 원의 형상인 것을 특징으로 하는 악안면두경부가 포함된 3차원 영상의 정합방법.
    
20. 청구항 18에 있어서,
    상기 참조 형상부의 단면은 다각형 또는 타원형 또는 현이 포함된 원호의 형상 중 어느 하나 이상의 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 악안면두경부가 포함된 3차원 영상의 정합방법.
    

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