KR101301477B1 - 이종영상정합 또는 좌표동기화용 방사선 불투과성 마커 - Google Patents

이종영상정합 또는 좌표동기화용 방사선 불투과성 마커 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상정합 또는 좌표동기화용 마커에 대한 것으로 더욱 상세하게는 구강내 술식, 두경부에 대한 감마나이프 시술 등 영상에 기반한 가공 및 시술에 활용되는 이종의 영상이미지를 정합하거나 시술 등에 사용되는 장착물의 가공을 위한 가공좌표를 손쉽게 동기화하는데 사용되는 영상정합 또는 좌표동기화용 마커에 대한 것이다.
본 발명의 영상정합 또는 좌표동기화용 마커는 이종의 영상을 정합하거나 좌표를 동기화하는데 사용되는 마커에 있어서, 영상 정합 또는 좌표 동기화에 이용되는 제1몸체와, 상기 제1몸체에 형성되어 상기 마커의 좌표를 검출하는 표지부와, 상기 제1몸체에 연결 형성되어 상기 마커가 설치되는 대상물에 상기 마커를 고정하는 제2몸체부를 포함한다.
본 발명의 영상정합 또는 좌표동기화용 마커에 따르면 두개악안면 영상을 이루는 이종의 영상을 간단하고 정밀하게 정합할 수 있고, 하나의 마커를 이용하여 영상 정합 및 좌표 동기화를 수행할 수 있고, 마커를 손쉽고 확실하게 고정할 수 있는 효과가 있다.

Description

이종영상정합 또는 좌표동기화용 방사선 불투과성 마커{Radiopaque Marker for Multiple Images Merging or Synchronization}
본 발명은 이종영상정합 또는 좌표동기화용 마커에 대한 것으로, 영상을 이용하여 외과시술에 대한 시뮬레이션을 수행하거나 외과시술에 사용되는 장치물을 제작 가공하는 장치로의 제작, 가공좌표의 이식을 위한 좌표동기에 사용되는 마커에 대한 것이다.
두경부에 포함된 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 시술과정에서 병소를 포함하는 두경부의 정밀한 3차원 영상이 필요한데 종래의 CT 영상은 이러한 정밀한 영상을 얻는데 한계가 있고, 정밀한 영상을 얻기 위해서는 두개악안면부에 대한 다양한 영상의 정합이 반드시 필요하다.
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 있었으나, 종래에는 영상 정합에 정밀도가 떨어지거나 정합과정이 복잡하여 정합하지 않고 사용하였거나 정합을 하더라도 치아 등의 특징점을 이용하여 정합을 수행함에 따라 낮은 해상도에 따른 정합상의 오차가 크고 정밀하고 정확한 정합이 이루어지지 않는 문제점이 있어왔다.
또한, 종래 정합을 위한 장치물을 별도로 마련한 후 영상의 정합에 정합을 위한 장치물의 영상을 이용하여 정합을 수행하였으나, 단층 촬영의 특성상 마커의 영상정보가 왜곡되어 정합정밀도가 떨어지는 단점이 있다.
또한, 영상을 이용하건 직접 시술계획을 수립하건 외과시술 등에 사용되는 장착물의 가공을 위해서는 수립된 시술계획에 다라 장착물을 가공하여야 하고 가공정보를 가공장치 등에 전달해야 하나 종래에는 이를 일일이 변환한 후 가공장치에 입력하는 방법으로 수행하거나 영상좌표계를 가공좌표계로 전환하는 작업을 수행하여야 하는 등 가공정보를 전달하는 과정이 복잡하였고 영상 자체의 정밀도가 떨어짐에 따라 가공정보 자체도 정밀도가 떨어지는 문제점이 있어왔다.
또한, 영상정합과 좌표동기화가 별도로 이루어져 구강내 장착물의 가공과정이 복잡하고, 마커의 고정부위가 취약하여 확실한 고정이 어려운 문제점이 있어왔다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 영상정합의 정밀도를 높이고 좌표동기화를 동시에 수행할 수 있으며, 마커를 설치하고자 하는 대상물에 손쉽고 확실하게 고정할 수 있는 영상정합 또는 좌표동기화용 마커를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 영상정합 또는 좌표동기화용 마커는 이종의 영상을 정합하거나 좌표를 동기화하는데 사용되는 마커에 있어서, 영상 정합 또는 좌표 동기화에 이용되는 제1몸체부와, 상기 제1몸체부에 연결 형성되어 상기 마커가 설치되는 대상물에 상기 마커를 고정하는 제2몸체부를 포함한다.
또한, 상기 제1몸체부에는 상기 마커의 좌표를 검출하는 표지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표지부는 상기 제1몸체부의 상부 또는 측면부에 돌출형 또는 함몰형으로 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표지부는 그 형상이 원기둥, 원뿔, 원뿔대, 구, 다각기둥, 다각뿔 또는 다각뿔대 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표지부 형상 외곽부에 상기 제1몸체부에 대해 단차진 단차부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1몸체부는 원기둥 또는 다각기둥 또는 일부가 선분으로 구성된 현기둥의 형상으로 이루어지되, 상기 제2몸체부와의 결합부로 갈수록 단면이 좁아지는 테이퍼진 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2몸체부는 원기둥 또는 다각기둥의 형상으로 이루어지되, 상기 제1몸체부와의 결합부로 갈수록 단면이 좁아지는 테이퍼진 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2몸체부는 원기둥 또는 다각기둥의 형상으로 이루어지되, 그 측면 일부 또는 전부에 단차진 단차부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1몸체부 또는 표지부는 방사선 불투과 물질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1몸체부 또는 표지부는 밀도가 1 g/㎤ 이상 7.0 g/㎤ 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1몸체부는 상부면 또는 하부면의 외곽선 또는 단면형상의 내접원 또는 외접원의 반지름은 최소 1mm 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1몸체부는 구강내 보철 또는 교합관계에의 활용을 위해 치아형상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 구성의 본 발명은 두개악안면 영상을 이루는 이종의 영상을 간단하고 정밀하게 정합할 수 있는 효과가 있다.
또한, CT 단층촬영 등 다양한 영상 장치를 이용한 영상의 정합을 높은 정밀도로 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 마커의 옆면이 소정 기울기를 갖도록 테이퍼져 마커의 형상을 정확하게 인식할 수 있는 효과가 있다.
또한, 마커의 표지부 형상에 의해 접촉 가능한 접촉식 검출기구와의 접촉을 용이하도록 하여 결과적으로 기준점 추출 정밀도를 높이고 추출 과정을 쉽게 하는 효과가 있다.
또한, 하나의 마커를 이용하여 영상 정합 및 좌표동기화를 동시에 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 마커를 대상물에 손쉽고 확실하게 고정 부착할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상정합 또는 좌표동기화용 마커의 사시도이고,
도 2a 내지 2d는 본 발명의 일실시예에 따른 마커의 다양한 형태를 도시한 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 마커 중 결합형을 나타내는 사시도이고,
도 4a~4d는 본 발명의 마커에서 다양한 상황에서의 참조점 선택과정을 나타내는 도면이고,
도 5는 도 4a~4d에서 선택된 참조점으로부터 제1몸체부의 기준점을 산출하는 과정을 나타내는 도면이다.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명에 따른 영상정합 또는 좌표동기화용 마커에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 영상정합 또는 좌표동기화용 마커의 일례를 나타내는 도면으로 영상정합 또는 좌표동기화에 사용되는 제1몸체부(100)와 마커가 부착되는 대상물(10)에 마커를 고정하는데 이용되는 제2몸체부(200)와 가공정보 등을 가공장치 등에 이식하기 위해 가공장치 등의 좌표계로 가공정보를 동기화하기 위해 좌표검출 등에 사용되는 표지부(300)를 포함하여 이루어진다.
제1몸체부(100)는 영상정합 또는 좌표동기화에 이용되는 구성으로 앞서 기재한 바와 같이 다양한 시술에 영상이 이용되는데 이러한 영상은 단일한 영상이 아닌 복수개의 영상이 사용되고 제1몸체부(100)는 이러한 복수개의 영상을 정합하는데 이용된다. 복수개의 영상정합을 정합하는 경우 영상에 포함된 제1몸체부(100)의 이미지를 이용하는 바 CT, MRI 등 단층촬영의 영상이 시술에 이용되는 경우 제1몸체부(100)는 방사선 불투과성 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 영상 내에서 구강내 조직과의 구별을 위해 밀도가 1 g/㎤ 이상 7.0 g/㎤ 인 것이 바람직하다. 이는 제1몸체부(100)의 밀도가 1 g/㎤ 이하인 경우, 연조직 영상값과 유사하여 Segmentation 과정에서 마커가 소실되는 문제가 있고, 7.0 g/㎤ 이상인 경우 Metal Artifact가 생겨, 방사선조사에 대한 전류 전압값을 높이지 않는 한 영상의 이미지가 나빠지는 원인이 되기 때문이다.
제1몸체부(100)의 형상은 원기둥, 다각기둥 또는 일부가 선분으로 구성된 현기둥 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다. 이는 영상정합 시 제1몸체부(100)가 포함된 여러 종류의 영상을 얻고 제1몸체부(100)의 이미지를 이용하여 이종의 영상을 정합함에 있어서 그 정밀도 및 편리성을 보장할 수 있기 때문이다.
본 발명의 영상정합 또는 좌표동기화용 마커를 이용한 영상정합과정의 일례를 영상을 이용한 임플란트 시술과정을 통해 설명하면 본 발명의 영상정합 또는 좌표동기화용 마커를 구강내에 장착할 수 있는 트레이에 부착한 후 CT, MRI 등의 단층촬영장치를 통해 두경부의 영상을 얻고, 치열 등의 구강내 조직정보를 얻기 위해 인상재 등을 이용하여 치열을 포함하는 석고모델을 제작하여 트레이와 함께 석고모델의 영상을 얻는다. 위와 같은 과정을 통해 두경부에 포함된 영상들에는 영상정합 또는 좌표동기화용 마커, 더 정확하게는 제1몸체부(100)의 이미지가 포함되어 있으며 간단한 영상처리를 이용하여 제1몸체부(100)의 외곽선을 추출할 수 있다. 종래에 마커를 이용한 영상정합방법에 있어서는 마커의 이미지를 매칭시켜 영상을 정합하기 때문에 영상처리과정이 복잡하고 그 정밀도가 매우 떨어지는 문제점이 있었음은 앞서 언급한 바와 같다. 이를 해결하는 본 발명의 마커를 이용한 영상정합은 제1몸체부(100) 이미지에서 추출된 외곽선(원기둥인 경우 원, 다각 기둥 또는 현기둥인 경우 다각형 또는 현이 포함된 원호)에서 3개 이상의 점을 추출한 후 추출된 점 중 3개의 점을 선택하여 선택된 점을 모두 통과하는 원을 산출한다. 외곽선에서 점을 추출하는 것은 다양한 방법이 있을 수 있으나 제1몸체부(100)가 포함된 영상에서 사용자가 클릭을 통해 추출할 수도 있으며 이런 경우 보다 정밀한 추출이 가능하고 그에 따라 보다 정밀한 영상정합이 이루어지는 장점이 있다. 물론 추출된 외곽선에서 임의로 3점을 추출하도록 자동화할 수도 있음은 물론이다.
도 4a 내지 4d를 참조하여 영상내의 제1몸체부(100)의 이미지로부터 제1몸체부(100)를 나타내는 기준점을 산출하는 과정을 설명하면 도 4a는 제1몸체부(100)가 단층촬영의 슬라이스면에 비스듬히 위치한 경우 기준점을 산출하는 과정을 도시한 것이다. 더 정확히는 단층슬라이스면이 제1몸체부(100) 기준면을 단절하며 만들어지는 단면이 직선을 포함하는 곡선의 형태로 표현되는 경우이다. 슬라이스면의 이동에 따른 제1몸체부(100)의 단층영상을 차례로 나타낸 것으로 제1몸체부(100)의 형상이 원기둥인 경우 슬라이스면에 비스듬히 위치한 관계로 현이 포함된 폐곡선의 형상을 나타내며 슬라이스면의 이동에 따라 조금씩 폐곡선의 길이가 변화하게 되는 특징이 있다. 이 경우 제1몸체부(100)의 참조점으로는 폐곡선과 현이 만나는 에지점을 선택하는 것이 보다 정확히 선택된 참조점들을 이용하여 제1몸체부(100)의 기준점을 산출할 수 있고 도 4a에서 선택된 3개 또는 3개 이상의 복수개의 참조점은 도 5의 왼쪽 그림상에 도시되어 있다. 선택된 3개 또는 3개 이상의 복수개의 점을 모두 통과하는 원을 계산한 후 그 원의 중심점을 제1몸체부(100)의 기준점을 삼는다. 이렇게 하면 3개 또는 3개 이상의 복수개의 참조점으로부터 원을 만들어내는 과정에서 이미 통게적인 수학공정이 포함되어 보정된 기준점을 추출할 수 있으므로, 3차원 공간 상에 위치한 제1몸체부(100)의 위치를 정확히 표현할 수 있고 영상정합을 위해 점대점 매칭을 이용하더라도 오정합의 확률이 매우 작아진다.
도 4b는 도 4a와 동일한 형상의 제1몸체부(100)가 슬라이스면과 나란이 위치한 경우이다. 이 경우에는 하나의 마커에 대해 단일 슬라이스 면에 참조점을 선택하되 제1몸체부(100) 단면 중 제1몸체부(100)의 상면과 같이 슬라이스 이동 도중 가장 최초 또는 최후에 나타난 원형의 에지를 따라 참조점을 선택한다. 만약 제1몸체부(100)의 옆면이 테이퍼져 있다면, 제1몸체부 단면이 가장 넓거나 가장 좁은 부분과 같이 기준점이 존재하는 면에 해당하는 면적을 참조하여 외곽형상에 참조점을 선택하여야 할 것이다. 이렇게 선택된 참조점은 도 4a와 동일하게 도 5에 도시되어 있고, 계산된 원의 중심을 제1몸체부(100)의 기준점을 삼는다.
도 4c는 슬라이스면에 의해 제1몸체부(100)가 잘리는 경우를 나타낸 것으로, 더 정확히는 슬라이스면에 의한 제1몸체부(100) 단면이 그 면의 각도에 의해 4각형 또는 사다리꼴로 나타나는 경우를 말한다. 이 경우 제1몸체부(100) 상의 기준점을 추출하는 면과 제1몸체부지지면과의 경계부는 4각형 내지는 사다리꼴 중 가장 예각인 두 꼭지점이 되므로, 슬라이스면을 이동하며 나타나는 예각 꼭지점을 참조점으로 선택하되, 슬라이스면의 이동에 따라 위 또는 아래로 교차하여 선택해주는 것이 바람직하다.
도 4d는 CT단면에서 참조점을 선택하지 않고 3차원 영상으로 재구성한 뒤 3차원 영상에서 상부 또는 하부의 외곽선 상에서 참조점을 선택하는 경우로서 외곽선이 원인 경우 원주상에서 임의로 3점을 선택하되 되도록 점간의 간격이 크도록 선택하고, 외곽선이 다각형인 경우 꼭지점을 선택하는 것이 바람직하다. 선택된 3점에 의한 처리는 4a의 경우와 동일하다.
위와 같이 외곽선으로부터 3개의 점을 추출한 후에는 3점을 모두 통과하는 원을 생성하고 그 중심을 제1몸체부(100)의 기준점으로 삼아 영상정합 등에 활용한다. 이렇게 기준점을 산출하여 활용하는 경우 종래의 이미지 매칭을 통한 영상정합과정에 비해 처리과정이 매우 간단하고 점대점(point to point)으로 영상을 매칭함에 따라 그 정밀도가 종래에 비해 매우 현저히 상승하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 제1몸체부(100)의 경우 옆면이 테이퍼 형상으로 이루어져 제1몸체부(100)의 상부면과 하부면의 지름이 다르게 형성된다. 이는 자동화된 영상처리에서 제1몸체부(100)의 기준점을 설정함에 있어서, 상부면과 하부면이 동일한 지름을 갖는 경우 어느쪽의 중심을 기준점으로 설정할지에 대한 판단이 별도로 포함되고, 기준점 간의 매칭 시 서로 다른 마커 면의 중심이 기준점으로 설정되어 정합에 오류가 발생되거나 부정확한 정합이 일어날 수 있는 문제점이 있다. 따라서 제1몸체부(100)의 옆면이 소정 기울기를 갖는 테이퍼진 형상으로 이루어진다면 상부면과 하부면의 형상이 상이하여 정확한 매칭을 통해 정밀한 영상정합을 이룰 수 있는 특징이 있다.
또한, 제1몸체부(100)의 옆면이 테이퍼져 있으므로, 상부면(하부면)의 평면에서 얻은 mesh 데이터의 각 평면수선벡터들이 서로간의 벡터내적에 의거한 기울기 값이 유사할 경우 동일한 상부면 평면상에 존재한다고 판정하는데, 내접 혹은 외접 경계부 이외의 옆면부에서 급격하게 수선벡터값이 변화함에 따라 벡터내적값이 급격히 변화하므로 벡터내적을 계산하여 평면이행부(또는 상부면(하부면)의 외곽선)의 검출을 자동검출하는 데에 벡터내적값을 강조값(threshold)으로 활용할 수 있는 효과가 있다. 즉, 자동적으로 제1몸체부(100)의 에지(외곽선)을 추출할 수 있는 장점이 있다.
제1몸체부(100)의 크기, 더 정확하게는 중심원을 추출하고자하는 기준이 되면 원, 현, 다각형의 내접, 외접원의 지름, 혹은 반지름에 관계된 기하구조의 크기는 외곽선 추출을 위해 단층재구성면의 간격의 2배 이상이 되어야한다. 이는 나이키스트 이론에 근거하여 도출된 값이며, 통상 2배보다 더 큰 4배의 값을 쓰는 것이 바람직하다. 즉, 최소한의 정합 정밀도를 보장하는 최소기준을 산출하면, 마커의 상부면(하부면) 내접원의 지름이 단층촬영이미지 슬라이스 간격의 4배 이상인 것이 바람직하며, 예를 들어 슬라이스 간격이 0.25mm인 경우 슬라이스 간격을 고려하였을 때, 외곽선(원), 다각형의 내접원 또는 외접원의 지름이 2mm 이상이어야 한다. 이렇게 되면, 또한 원의 곡률을 모두 수용하여, 원 내부에 슬라이스가 2개, 혹은 3개일 때 발생할 수 있는 4각형, 3각형으로의 기하곡률오판정을 줄일 수 있는 효과도 있다.
제1몸체부(100)는 임플란트 시술 시뮬레이션에 필요한 영상의 정합에 이용될 수 있는데 이런 경우 제1몸체부(100)의 형상이 치아의 형태인 경우 임플란트의 식립위치를 손쉽게 시뮬레이션 할 수 있고 기존 치아와의 교합관계가 상당 부분 반영된 위치가 시뮬레이션을 수행할 영상에 미리 반영되어 있어 정교한 임플란트의 식립위치를 간단하게 설정 할 수 있는 효과가 있다.
제1몸체부(100)는 제2몸체부(200)와의 결합부로 갈수록 단면이 좁아지도록 하는 것이 바람직한데 이는 제1몸체부(100)의 상부면을 외곽선으로 추출하는 것이 보다 용이하고 마커가 부착된 대상물(10)과 멀어질수록 제1몸체부(100)의 영상이 보다 선명하고 대상물(10)과의 간섭이 줄어들기 때문이다.
제2몸체부(200)는 대상물(10)에 마커를 고정하는 구성으로서 원기둥 또는 다각기둥의 형상으로 이루어지는 것이 대상물(10)에 보다 손쉽게 마커를 고정할 수 있고 마커 설치 후 빠지는 것을 방지하기 위해서 제1몸체부(100)와의 결합부로 갈수록 단면이 좁아지도록 즉, 대상물(10)에 고정된 부분의 단면이 더 크도록 하여 대상물(10)에 고정된 후 대상물(10)에 걸려 빠지지 않도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 제2몸체부(200)의 일부 또는 전부에 단차부를 형성하는 것이 보다 확실하게 마커가 대상물(10)에 결합되도록 하고 대상물(10)에 결합된 후 회전이나 유격도 방지할 수 있는 효과가 있다.
제1몸체부(100)와 제2몸체부(200)는 일체형으로 제작될 수도 있지만 제조과정의 단순화를 위해 별개로 제작된 후 도 3과 같이 끼움방식 등으로 결합될 수도 있다. 도 3의 부호 150은 제1몸체부(100)와 제2몸체부(200)가 결합된 부분을 나타낸다.
표지부(300)는 3차원 영상획득장치 또는 가공장치 또는 두개악안면부에 대한 시술장치에 마련되는 좌표를 검출하는 구성에 대응하는 형상으로 이루어져 정합된 영상의 좌표계와 가공장치 등에서의 좌표계를 동기화하는데 사용된다. 표지부(300)는 좌표를 검출하는 구성과 하나의 점으로 접촉되거나 상보적으로 결합되는 형상으로 돌출형 및 함몰형으로 형성될 수 있다. 물론 그 단면 형상은 원, 현이 포함된 원호 또는 원에 내접 또는 외접하는 다각형으로 형성될 수 있다. 또한, 구의 일부 또는 원뿔의 형상을 포함하는 돌출형 또는 함몰형으로 형성될 수 있다. 어떤 형상이든 좌표를 검출하는 구성과 상보적인 형상을 이루게 되며 좌표검출구성과의 정확한 결합을 위해 함몰형인 경우 소정 길이 이상의 홈으로, 돌출형의 경우 소정 길이 이상의 돌기 형태로 형성되는 것이 바람직하며, 필요한 경우 하나의 점으로 접촉될 수 있도록 마련되는 것이 바람직하다. 이렇게 형성되어야만 좌표검출구성과의 결합 시 삐딱하거나 유격이 있는 상태로 결합되지 않아 정확한 좌표동기화가 가능하다.
좌표동기화는 표지부(300)와 영상을 이용한 시뮬레이션에서 결정된 가공을 위한 위치정보가 하나의 영상좌표계 내에 존재하고, 시술장치 혹은 가공장치에서 좌표검출구성을 통해 표지부(300)의 위치를 파악하게 되면 시뮬레이션을 통해 얻은 가공벡터 혹은 시술위치를 연역적 논리에 준하여 파악할 수 있고 이를 통해 영상을 이용하여 얻은 가공정보를 가공장치 등에 동기화시킬 수 있게 되는 것이다. 이러한 이유로 표지부(300)는 위에서 언급한 바와 같은 형상이 되도록 하는 것이 보다 정확하고 정밀하게 접촉할 수 있으므로 좌표동기화를 보다 정밀하게 수행할 수 있는 효과가 있다.
표지부(300)는 제1몸체부(100)의 상부쪽에 위치하는 것이 좌표검출구성과의 접촉효율성을 높일 수 있으나 측면에 위치하여도 무방하다. 또한, 표지부(300)가 마련된 주변에 단차부를 마련하는 것이 좌표검출구성과의 확실한 접촉을 보장할 수 있다는 측면에서 바람직하다.
제1몸체부 : 100 제2몸체부 : 200
표지부 : 300

Claims (13)

  1. 이종의 영상을 정합하거나 좌표를 동기화하는데 사용되는 마커에 있어서,
    영상 정합 또는 좌표 동기화에 이용되는 기준점이 추출가능한 제1몸체부와,
    상기 제1몸체부에 연결 형성되어 상기 마커가 설치되는 대상물에 상기 마커를 고정하는 제2몸체부를 포함하고,
    상기 제1몸체부의 밀도는 1 g/㎤ 이상 7.0 g/㎤ 이하인 것을 특징으로 하는 영상 정합 또는 좌표 동기화용 마커.
  2. 청구항 1에서,
    상기 제1몸체부에 형성되어 상기 마커의 좌표를 검출하는 표지부를 더 포함하는 영상 정합 또는 좌표 동기화용 마커.
  3. 청구항 2에서,
    상기 표지부에서 추출가능한 기준점은 상기 제1몸체부에서 추출 가능한 기준점에 대해 동일하거나 기설정된 관계로 이격된 것을 특징으로 하는 영상정합 또는 좌표 동기화용 마커.
  4. 청구항 2에서,
    상기 표지부는 상기 제1몸체부의 상부 또는 측면부에 돌출형 또는 함몰형으로 마련되는 것을 특징으로 하는 영상 정합 또는 좌표 동기화용 마커.
  5. 청구항 4에서,
    상기 표지부는 그 형상이 원기둥, 원뿔, 원뿔대, 구, 다각기둥, 다각뿔 또는 다각뿔대 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 영상 정합 또는 좌표 동기화용 마커.
  6. 청구항 5에서,
    상기 표지부 형상 외곽부에 상기 제1몸체부에 대해 단차진 단차부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 정합 또는 좌표 동기화용 마커.
  7. 청구항 1에서,
    상기 제1몸체부는 원기둥 또는 다각기둥 또는 일부가 선분으로 구성된 현기둥의 형상으로 이루어지되, 상기 제2몸체부와의 결합부로 갈수록 단면이 좁아지는 테이퍼진 형상인 것을 특징으로 하는 영상 정합 또는 좌표 동기화용 마커.
  8. 청구항 1에서,
    상기 제2몸체부는 원기둥 또는 다각기둥의 형상으로 이루어지되, 상기 제1몸체부와의 결합부로 갈수록 단면이 좁아지는 테이퍼진 형상인 것을 특징으로 하는 영상 정합 또는 좌표 동기화용 마커.
  9. 청구항 1에서,
    상기 제2몸체부는 원기둥 또는 다각기둥의 형상으로 이루어지되, 그 측면 일부 또는 전부에 단차진 단차부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 정합 또는 좌표 동기화용 마커.
  10. 청구항 2에서,
    상기 제1몸체부 또는 표지부는 방사선 불투과 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 정합 또는 좌표 동기화용 마커.
  11. 청구항 2에서,
    상기 표지부의 밀도는 1 g/㎤ 이상 7.0 g/㎤ 이하인 것을 특징으로 하는 영상 정합 또는 좌표 동기화용 마커.
  12. 청구항 1에서,
    상기 제1몸체부는 상부면 또는 하부면의 외곽선 또는 단면형상의 내접원 또는 외접원의 반지름은 최소 1mm 이상인 것을 특징으로 하는 영상 정합 또는 좌표 동기화용 마커.
  13. 청구항 1에서,
    상기 제1몸체부는 구강내 보철 또는 교합관계에의 활용을 위해 치아형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 정합 또는 좌표 동기화용 마커.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101554157B1 (ko) * 2014-05-09 2015-09-21 주식회사 디오 구강 내부 부착용 레퍼런스 마커 및 그를 이용한 임플란트 시술용 가이드 스탠트 제조방법
KR20190001327A (ko) * 2017-06-27 2019-01-04 주식회사 디오 구강 내부 부착용 레퍼런스 마커

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000036113A (ko) * 1996-09-13 2000-06-26 제임스 엘. 러셀 재흡수 가능한 방사선 불투과성의 마커를 포함하는 외과용 임플란트
KR20030076568A (ko) * 2000-09-25 2003-09-26 지-캣, 인코포레이티드 광학 및/또는 자기 마커를 가진 형광투시경 정합 구조
JP2006518655A (ja) * 2003-02-25 2006-08-17 イメージ・ガイディッド・ニューロロジクス・インコーポレーテッド フィデューシャル・マーカ・デバイス、ツールおよび方法
KR20080094279A (ko) * 2007-04-19 2008-10-23 허민석 치과용 구조물 및 치과용 구조물 제작 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000036113A (ko) * 1996-09-13 2000-06-26 제임스 엘. 러셀 재흡수 가능한 방사선 불투과성의 마커를 포함하는 외과용 임플란트
KR20030076568A (ko) * 2000-09-25 2003-09-26 지-캣, 인코포레이티드 광학 및/또는 자기 마커를 가진 형광투시경 정합 구조
JP2006518655A (ja) * 2003-02-25 2006-08-17 イメージ・ガイディッド・ニューロロジクス・インコーポレーテッド フィデューシャル・マーカ・デバイス、ツールおよび方法
KR20080094279A (ko) * 2007-04-19 2008-10-23 허민석 치과용 구조물 및 치과용 구조물 제작 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101554157B1 (ko) * 2014-05-09 2015-09-21 주식회사 디오 구강 내부 부착용 레퍼런스 마커 및 그를 이용한 임플란트 시술용 가이드 스탠트 제조방법
KR20190001327A (ko) * 2017-06-27 2019-01-04 주식회사 디오 구강 내부 부착용 레퍼런스 마커
KR102091081B1 (ko) 2017-06-27 2020-03-19 주식회사 디오 구강 내부 부착용 레퍼런스 마커

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