KR101893983B1 - Device and method for processing image for generating design image based on reference marker - Google Patents
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Abstract
Description
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.The present invention relates to an image processing apparatus and method for generating a design image based on a reference marker and, more particularly, to an image processing apparatus and method for generating a design image based on a reference marker, And generating a design image by using the generated design image.
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. In general, implants refer to replacements that can replace human tissue when the original human tissue is lost, and in particular, dental implants include fixtures, abutments, and crown Implies implanting the artificial tooth with the prosthesis to the actual tooth position.
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. The implant procedure is performed by forming a perforation in the alveolar bone, placing the fixture in the perforation, and attaching the abutment and the crown to the fixture when the fixture is fused to the alveolar bone. In dentistry, a surge guide is used for more accurate operation of the implant.
일반적으로 서지컬 가이드는 단층촬영 이미지에서 획득된 정보와 3차원 오랄스캔 이미지에서 획득된 정보를 결합하여 생성한다. 그러나, 오랄스캔 이미지는 피시술자의 구강 내부를 따라 오랄스캐너를 이동하며 스캐닝된 정보로부터 획득되기 때문에, 치열의 곡률 등이 실제 구강 내부와 상이하게 왜곡될 수 있다. 따라서, 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지를 이용하여 생성되는 서지컬 가이드의 정확도가 저하되는 문제점이 발생한다.Generally, a surge guide combines information obtained from a tomographic image with information obtained from a 3D oral scan image. However, since the oral scan image is acquired from the scanned information by moving the oral scanner along the inside of the mouth of the subject, the curvature of the teeth and the like may be distorted differently from the inside of the oral cavity. Therefore, there arises a problem that the accuracy of the surge guide generated by using the tomographic image and the scan scan image is deteriorated.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다양한 실시 예들은, 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지에 포함된 레퍼런스 마커 이미지를 기준으로 정합 이미지를 생성하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치 및 그 방법을 제공하는 것이다. To solve these conventional problems, various embodiments of the present invention provide a method and apparatus for generating a matching image based on a tomographic image and a reference marker image included in an oral scan image, And a method thereof.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들은, 정합 이미지를 기준으로 구강 내부에 인공 치아가 식립되는 식립위치에 대응하는 가이드홀을 포함하는 구조물의 설계이미지를 생성하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치 그 방법을 제공하는 것이다.In addition, various embodiments of the present invention produce a design image based on a reference marker, which generates a design image of a structure including a guide hole corresponding to a placement position in which an artificial tooth is placed within the oral cavity based on the registration image And to provide an image processing apparatus and method therefor.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리방법은, 적어도 하나의 외부장치로부터 복수의 레퍼런스 마커가 부착된 피시술자에 대한 단층촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지를 수신하는 단계; 상기 단층촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지로부터 검출된 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 내부에 형합되는 구조물의 설계 이미지를 생성하는 단계;를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, an image processing method for generating a design image based on a reference marker includes receiving a tomographic image and an ultrasonic scan image for a subject having a plurality of reference markers from at least one external device step; Generating a matched image by matching the images based on the location of the reference markers detected from the tomographic image and the oral scan image; Determining a dental profile for the interior of the mouth of the subject based on the matched image; And generating a design image of a structure fused in the oral cavity based on the dental profile.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 이미지들 중 적어도 하나는 치관, 치조골의 형상 및 잇몸의 형상 중 적어도 하나의 형상을 포함할 수 있다.According to various embodiments, at least one of the images may include at least one of a crown, alveolar bone shape, and gum shape.
또한, 상기 정합 이미지를 생성하는 단계는, 상기 검출된 레퍼런스 마커의 위치를 기반으로 상기 단층촬영 이미지에 포함된 치관 및 치조골의 형상과 상기 오랄스캔 이미지에 포함된 치관 및 잇몸의 형상을 정합할 수 있다.In addition, the step of generating the matching image may include: matching the shape of the crown and alveolar bone included in the tomographic image with the shape of the crown and gums included in the oral scan image based on the position of the detected reference marker have.
또한, 상기 정합 이미지를 생성하는 단계는, 상기 검출된 레퍼런스 마커, 상기 치열 프로파일 및 단층촬영 이미지에 포함된 치열의 곡률 중 적어도 일부에 기반하여, 상기 오랄스캔 이미지에 포함된 치열의 곡률을 보정할 수 있다.The generating of the matched image may further include adjusting a curvature of a dentition included in the orthal scan image based on at least a portion of the detected reference marker, the dentition profile, and a curvature of a dentition included in the tomographic image .
또한, 상기 설계 이미지를 생성하는 단계는, 상기 치열 프로파일의 적어도 일부에 형합되는 고정홈부의 형상 정보와, 기 설정된 임플란트 식립위치에 대하여 드릴링을 가이드하는 가이드홀의 위치 정보를 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The step of generating the design image further includes the step of determining the shape information of the fixing groove portion matched to at least a part of the dentition profile and the position information of the guide hole guiding the drilling with respect to the predetermined implant placement position can do.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 복수의 레퍼런스 마커가 부착된 피시술자에 대한 단층촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지를 적어도 하나의 외부장치로부터 수신하는 통신부; 및 상기 적어도 하나의 외부장치로부터 수신된 상기 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 내부에 형합되는 구조물의 설계 이미지를 생성하는 처리부;를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a communication apparatus comprising: a communication unit for receiving a tomographic image and an oral scan image of a subject having a plurality of reference markers from at least one external device; And generating a matched image by matching the images based on a position of a reference marker detected from the images received from the at least one external device to generate a matched image based on the position of the reference marker detected from the images received from the at least one external device, And a processing unit for generating a design image of a structure to be formed in the oral cavity according to the design data.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 이미지들 중 적어도 하나는 치관, 치조골의 형상 및 잇몸의 형상 중 적어도 하나의 형상을 포함할 수 있다.According to various embodiments, at least one of the images may include at least one of a crown, alveolar bone shape, and gum shape.
또한, 상기 처리부는, 상기 검출된 레퍼런스 마커의 위치를 기반으로 상기 단층촬영 이미지에 포함된 치관 및 치조골의 형상과 상기 오랄스캔 이미지에 포함된 치관 및 잇몸의 형상을 정합하여 상기 정합 이미지를 생성할 수 있다.In addition, the processing unit may generate the matching image by matching the shape of the crown and the alveolar bone included in the tomographic image with the shape of the crown and the gums included in the oral scan image based on the position of the detected reference marker .
또한, 상기 처리부는, 상기 검출된 레퍼런스 마커, 상기 치열 프로파일 및 단층촬영 이미지에 포함된 치열의 곡률 중 적어도 일부에 기반하여, 상기 오랄스캔 이미지에 포함된 치열의 곡률을 보정할 수 있다.The processing unit may correct the curvature of the teeth included in the orthal scan image based on at least a part of the detected reference marker, the dental profile, and the curvature of the teeth included in the tomographic image.
또한, 상기 처리부는, 상기 치열 프로파일의 적어도 일부에 형합되는 고정홈부의 형상 정보와, 기 설정된 임플란트 식립위치에 대하여 드릴링을 가이드하는 가이드홀의 위치 정보를 결정할 수 있다.The processing section may determine shape information of the fixing groove portion to be fitted to at least a part of the dental thermal profile and positional information of the guide hole for guiding drilling with respect to the predetermined implant placement position.
상술한 바와 같이 본 발명의 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치 및 그 방법은, 피시술자의 구강 내부에 복수개의 레퍼런스 마커를 부착하고, 구강 내부에 대한 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지를 획득하고, 레퍼런스 마커를 기준으로 정합 이미지를 생성함으로써, 세밀하고 정확하게 이미지를 정합할 수 있다.As described above, the image processing apparatus and method for generating a design image based on the reference markers of the present invention include a plurality of reference markers attached to the inside of a mouth of a person to be examined, and a tomographic image and an oral scan image And generates a registration image based on the reference marker, thereby finely and precisely matching the images.
또한, 본 발명의 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치 및 그 방법은, 피시술자의 구강 내부에 대한 정보를 상세하게 표현하는 정합 이미지를 기준으로 구강 내부에 인공 치아가 식립될 식립위치의 드릴링을 가이드하는 가이드홀을 포함하는 서지컬 가이드의 설계 이미지를 생성함으로써, 보다 정확한 서지컬 가이드를 제조할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an image processing apparatus and method for generating a design image based on a reference marker of the present invention, A more accurate surge guide can be manufactured by creating a design image of a surge guide including guide holes for guiding drilling of the guide.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치(100)의 구성 요소를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에 입력되는 단층촬영 이미지를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에 입력되는 오랄스캔 이미지를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에 입력되는 오랄스캔 이미지 중 하악 형상을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에 입력되는 오랄스캔 이미지 중 형상에 발생된 왜곡을 보정하는 도면을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에서 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지를 정합한 정합 이미지를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에서 정합 이미지 또는 치열 프로파일에 기반하여 생성한 설계 이미지를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 내부 부착용 레퍼런스 마커 및 레퍼런스 마커를 토출하는 실린지를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 내부 부착용 레퍼런스 마커 및 레퍼런스 마커를 경화시키는 광중합기를 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에서 단층촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지를 이용하여 구조물의 설계 이미지를 생성하는 동작의 흐름도를 도시한다.1 shows the components of an
2 shows a tomographic image input to an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates an ORAL scan image input to an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 illustrates a mandible shape of an oral scan image input to an image processing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a diagram for correcting distortion generated in a shape of an original scan image input to an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 shows a registration image in which a tomographic image and an oral scan image are matched in an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 illustrates a design image generated based on a registration image or a dental profile in an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 illustrates a syringe for ejecting a reference marker and reference marker for intraoral implantation according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 illustrates a light curing device for curing a reference marker for intraoral placement and a reference marker in accordance with an embodiment of the present invention.
10 shows a flowchart of an operation of generating a design image of a structure using a tomographic image and an oral scan image in an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 다양한 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 특정 실시 예가 도면에 예시되고, 관련된 상세한 설명이 기재될 수 있다, 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대하여 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein; rather, it is to be understood that the invention is not limited to the specific embodiments thereof, And equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. In order to clearly illustrate the present invention in the drawings, parts not related to the description may be omitted, and the same reference numerals may be used for the same or similar components throughout the specification.
본 발명의 다양한 실시 예에서, ‘또는’, ‘적어도 하나’ 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, ‘A 또는 B’, ‘A 및 B 중 적어도 하나’는 A 또는 B 중 하나만을 포함할 수도 있고, A와 B를 모두 포함할 수도 있다.In various embodiments of the present invention, expressions such as 'or', 'at least one', etc. may denote one of the words listed together, or may represent a combination of two or more. For example, 'A or B', 'At least one of A and B' may include only one of A or B, and may include both A and B.
본 발명의 다양한 실시 예에서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 ‘연결’되어 있다거나 ‘접속’되어 있다고 언급된 경우, 구성 요소들은 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수 있지만, 구성 요소들 사이에 적어도 하나의 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 ‘직접 연결’되어 있다거나, ‘직접 접속’되어 있다고 언급된 경우, 구성 요소들 사이는 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.In the various embodiments of the present invention, when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, the elements may be directly connected or connected, It should be understood that there may be one and the same time. On the other hand, if an element is referred to as being 'directly connected' or 'directly connected' to another element, it should be understood that no other element exists between the elements.
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 표현을 포함할 수 있을 것이다.The terms used in various embodiments of the present invention are intended to illustrate a specific embodiment and are not to be construed as limiting the invention, for example, the singular forms "a," "an, ≪ / RTI >
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치, 예를 들면, 전자장치 또는 전자장치를 구성하는 모듈은 명백한 한정 사항을 기재하고 있지 않는 한 동일 또는 유사한 다른 형태로 대체될 수 있음은 자명하다.It is to be understood that the devices, e.g., electronic devices, or modules comprising electronic devices according to various embodiments of the present invention may be replaced by the same or similar other forms unless explicit limitations are noted.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치는 기재된 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 장치는 기재된 장치들 중 적어도 일부, 또는 장치의 기능 중 적어도 일부를 포함하는 구조물로 제공될 수도 있다. Also, an apparatus according to various embodiments of the present invention may be configured with one or more of a variety of devices described. For example, the device may be provided as a structure that includes at least a portion of the devices described, or at least some of the functionality of the device.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치는, 의료용 서지컬 가이드(surgical guide)를 제조하기 위하여 이미지를 처리하는 장치(이하, 이미지 처리장치) 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는, 임플란트 시술에 있어서 피시술자의 구강 내부에 부착되는 레퍼런스 마커를 이용하여 의료용 서지컬 가이드를 제조하기 위한 이미지 처리장치 및 그 동작방법이 제공될 수 있다.An apparatus according to various embodiments of the present invention relates to an apparatus (hereinafter, an image processing apparatus) for processing an image for manufacturing a medical surgical guide and an operation method thereof, and more particularly, An image processing apparatus and an operation method thereof for manufacturing a medical surge guide using a reference marker attached to the inside of a mouth of a patient can be provided.
여기서, 임플란트 시술은, 드릴을 이용하여 임플란트 식립위치에 천공을 형성하고 상기 천공에 픽스츄어를 식립하는 과정을 포함하며, 이때, 서지컬 가이드는 천공의 드릴링 내지 픽스츄어의 체결시 위치 및 방향을 안내하는 장치로 이해함이 바람직하다.Here, the implant procedure includes a step of forming a perforation at an implant placement position using a drill and placing the fixture in the perforation. At this time, the surgeal guide is used to guide the position and direction of the drilling or fixture of the perforation It is desirable to understand it as a guide device.
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.Here, the inside of the mouth of the client is preferably understood to mean a tooth including a natural tooth or an artificial tooth, an alveolar bone of the gingiva, a palate, and the like. In addition, it is preferable that the implant placement position be understood as a position of the part of the tooth from which the function is lost, or the part requiring the extraction, where the recipient wants to perform the implant treatment.
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.1 shows the components of an
처리부(101)는, 전술한 다른 구성 요소들(예: 입력부(103), 출력부(105), 통신부(107) 및 저장부(109))로부터 데이터를 수신하여, 수신한 데이터를 확인하고, 확인된 데이터의 처리를 실행할 수 있다.The
일 실시 예에 따르면, 처리부(101)는, 입력부(103)를 통해서 입력된 또는 통신부(107)를 통해서 적어도 하나의 외부장치(130)로부터 이미지를 수신한다.According to one embodiment, the
이미지 처리장치(100)가 수신하는 이미지는, 임플란트 피시술자의 구강 내부와 관련된 단층촬영 이미지 또는 오랄스캔 이미지로 제공될 수 있다.The image received by the
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.Here, the
그리고, 오랄스캔 이미지는 구강 스캐너(예: 오럴스캐닝(oral-scanning)장치)를 통하여 촬영되는 이미지이다. 즉, 오랄스캔 이미지는, 치아의 치관 외형과 함께 단층촬영으로 획득되기 어려운 연조직인 잇몸의 외형에 대한 전반적인 형상을 나타낸다.And, the oral scan image is an image taken through an oral scanner (e.g., oral-scanning apparatus). That is, the oral scan image shows the overall shape of the external appearance of the gingiva, which is a soft tissue that is difficult to obtain by tomography together with the external appearance of the tooth crown.
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.At this time, at least one reference marker is attached to the inside of the mouth of the subject who takes an image. Thus, the tomographic image and the oral scan image may be displayed with at least one reference marker attached inside the mouth of the subject.
여기서, 레퍼런스 마커는, 방사선 불투과성 레진구조 및 레진구조를 구강 내부에 부착하기 위한 보강접착제(또는 접착층)을 포함하는 레진식별자로 형성될 수 있다. 레퍼런스 마커는, 방사성 불투과성 재질을 포함하여, 피시술자의 구강 내부의 치아, 잇몸 및 금속보철물의 표면에 복수개소 형성된다. 따라서 레퍼런스 마커는, 구강 내부의 표면을 촬영하는 오랄스캔 이미지뿐만 아니라 방사성을 이용한 단층촬영 이미지에도 명확하게 표시될 수 있다. 또한, 레퍼런스 마커는, 임플란트 식립위치(3)와 인접한 지정된 영역의 치열 프로파일에 한정하여 복수 개가 조밀하게 형성될 수도 있다.Here, 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 inside of the mouth. The reference markers are formed at a plurality of locations on the surfaces of the teeth, the gums, and the metal prosthesis inside the oral cavity of the subject, including the radiopaque material. Therefore, the reference marker can be clearly displayed not only in the oral scan image for photographing the surface of the oral cavity but also in tomographic images using radioactivity. Also, a plurality of reference markers may be densely formed only in the dentition profile of the designated region adjacent to the
처리부(101)는, 피시술자의 구강 내부를 촬영한 단층촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지로부터 적어도 하나의 레퍼런스 마커를 검출할 수 있다. 처리부(101)는, 이미지 각각에 표시된 레퍼런스 마커를 이용하여 동일한 위치의 레퍼런스 마커를 확인한다.The
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.The
여기서, 처리부(101)는, 하나의 기준이 되는 이미지 예를 들면, 단층촬영 이미지에 표시된 레퍼런스 마커에 대응되는, 오랄스캔 이미지의 레퍼런스 마커가 동일하게 겹쳐지거나, 지정된 오차 내에서 상호 위치된 상태를 한 점으로 일치시키는 것으로 결정할 수 있다.Here, the
이 과정에서, 처리부(101)는, 이미지들에 표시된 피시술자의 구강 구조의 상악 및 하악을 분리하여 레퍼런스 마커의 매칭 및 이미지 정합을 수행할 수 있다.In this process, the
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.In performing the image matching, the
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.According to one embodiment, the
여기서, 동일한 위치에 대한 레퍼런스 마커들을 한 점으로 일치시키는 보정은, 단층촬영 이미지 또는 오랄스캔 이미지에 표시된 치열의 곡률을 보정하는 것일 수 있다.Here, the correction to match the reference markers to the same position at one point may be to correct the curvature of the dentition displayed on the tomographic image or the oral scan image.
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.The
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.The
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.The dentition profile includes detailed information about the mouth structure of the subject based on the matched image and the reference markers included in the image. For example, it can include information about the teeth, crown, gums, and the alveolar bone and the root of the gingiva around the implant placement position. Further, such images can be provided as a three-dimensional image.
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 치열 프로파일을 생성할 수 있다.Here, the dental profile can be generated based on the matched image, as described above, but can also be generated in such a manner as to regenerate or update using the dentition profile pre-created for the subject. For example, a dentition profile created for a subject can generate a dental profile using a person's general oral structure image, tomographic oral structure image, or oral scanned oral structure image.
이때, 기 생성된 치열 프로파일은, 피시술자의 구강 내부에 형성된 레퍼런스 마커의 위치가 이미지에 표시될 수 있고, 또는 좌표가 설정될 수 있다. 처리부(101)는 정합 이미지에 기반하여 기 생성된 치열 프로파일을 업데이트할 수 있다.At this time, the position of the reference marker formed inside the oral cavity of the subject can be displayed on the image, or the coordinates can be set. The
처리부(101)는, 정합 이미지 또는 생성된 치열 프로파일에 기반하여 피시술자의 임플란트 시술과 관련된 구조물의 설계 이미지를 생성한다. 일 실시 예에 따르면, 구조물은 서지컬 가이드이며, 설계 이미지는 서지컬 가이드에 대한 3차원 설계도면으로 생성될 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.The
처리부(101)는, 생성된 설계 이미지를 통신부를 통하여 외부장치(130)로 전송하여 3차원 출력을 진행한다. The
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.The
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.The
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.When the
또한, 출력부(105)가 스피커로 구비되는 경우, 처리부(101)를 통해서 스피커에 전송되는 데이터는 오디오로 출력할 수 있다.When the
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.The
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 네트워크(120)는 통신 네트워크(telecommunications network)일 수 있다. 통신 네트워크는 컴퓨터 네트워크(computer network), 인터넷(internet), 사물 인터넷(internet of things) 또는 전화망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the
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.The external device 130 is shown to directly communicate with the
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.The external device 130 may be connected to the
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.According to one embodiment, the external device 130 may be provided as an image acquiring device that performs tomography or oral scan of the interior of the subject's mouth, as described above. In addition, the external device 130 may be provided as a 3D printer that generates a surge guide by three-dimensionally outputting the generated design image.
저장부(109)는, 처리부(101) 또는 다른 구성 요소들로부터 수신되거나 처리부(101) 또는 다른 구성 요소들에 의해 생성된 명령 및/또는 데이터를 저장할 수 있다.The
저장부(109)는, 커널, 미들웨어, 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API: application programming interface) 또는 어플리케이션 등의 프로그래밍 모듈들을 포함할 수 있다. 상술한 각각의 프로그래밍 모듈들은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 저장부(109)에 저장될 수 있다.The
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 저장되며, 처리부(101)를 통하여 처리되는 일부 이미지, 생성되는 정합 이미지 중 적어도 일부가 저장될 수 있다.In addition, the
이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 이미지 처리장치(100)에서 레퍼런스 마커를 이용하여 정합 이미지를 생성하고, 정합 이미지에 기반하여 구강 내부에 형합되는 구조물의 설계 이미지를 생성하는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of generating a matching image using the reference marker in the
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.In the following description, various embodiments of the present invention are described as being performed by the
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 오랄스캔 이미지(300)이다.2 is a
이미지 처리장치(100)는, 단층촬영 이미지(200) 및 오랄스캔 이미지(300) 각각에 대하여 표시된 레퍼런스 마커(1)를 검출한다. 이때, 단층촬영 이미지(200)에 표시된 레퍼런스 마커의 형상에 대응하여 오랄스캔 이미지(300)의 동일한 위치에 표시된 레퍼런스 마커의 형상은 실질적으로 동일한 위치에 부착된 레퍼런스 마커로부터 획득된다.The
예를 들면, 단층촬영 이미지(200)에 표시된 레퍼런스 마커(201)와 오랄스캔 이미지(300)에 표시된 레퍼런스 마커(301)는, 피시술자의 구강 내부에 형성된 동일한 레퍼런스 마커에 대하여 촬영된 형상일 수 있다. 마찬가지로 단층촬영 이미지(200)에 표시된 레퍼런스 마커(203, 205, 211, 212, 213, 214)에 대응하여 오랄스캔 이미지(300)에 표시된 레퍼런스 마커(303, 305, 311, 312, 313, 314), 그리고 그 외의 이미지 각각에서 대응되는 위치에 표시된 레퍼런스 마커들은 피시술자의 구강 내부에 형성된 동일한 레퍼런스 마커에 대하여 촬영된 형상일 수 있다.For example, the
이미지 처리장치(100)는, 동일한 위치에 대하여 검출된 레퍼런스 마커(1)들 중 둘 이상의 레퍼런스 마커(1)를 이미지 정합의 기준이 되는 위한 정합점으로 결정한다. The
도 2 및 도 3을 참조하면 이미지 처리장치(100)는, 단층촬영 이미지(200)의 레퍼런스 마커(201, 203, 211) 및 그에 대응되는 오랄스캔 이미지(300)의 레퍼런스 마커(301, 303, 311)를 정합점으로 결정할 수 있다.2 and 3, the
이때, 이미지들 각각에 대하여 한 점으로 일치되는 둘 이상의 레퍼런스 마커를 한 세트(set)로 둘 이상의 레퍼런스 마커 세트, 예를 들면, 레퍼런스 마커(210, 301), 레퍼런스 마커(203, 303) 및/또는 레퍼런스 마커(205, 305)를 이미지 정합의 기준이 되는 정합점으로 결정할 수 있다. 여기서, 정합점으로 결정되는 레퍼런스 마커 세트들은, 지정된 거리 내에 위치하거나, 지정된 위치에 근접한 레퍼런스 마커로 결정될 수 있다.At this time, two or more reference marker sets, for example,
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.The
이미지 처리장치(100)는, 나머지 레퍼런스 마커들이 매칭되는 경우, 이미지들을 정합하고, 정합 이미지를 생성한다. 반면, 나머지 레퍼런스 마커들 중 적어도 일부가 매칭되지 않는 경우, 동일한 위치에서의 레퍼런스 마커들이 한 점으로 매칭되도록 적어도 하나의 이미지를 보정한다.The
일 실시 예에 따르면, 이미지 처리장치(100)에 입력되는 단층촬영 이미지 또는 오랄스캔 이미지는, 피시술자의 구강 내부에 대하여 일부의 영역을 포함하는 복수의 이미지로 제공될 수 있다.According to one embodiment, a tomographic image or an original scan image input to the
특히, 오랄스캔 이미지(300)는 구강 스캐너를 이동하여 촬영된 복수의 연속이미지가 결합되어 형성된다. 이때, 무치악 환자의 경우 유동적인 잇몸 표면으로 인해 연속이미지 간의 결합기준점을 결정하기 어렵다.In particular, the
이미지 처리장치(100)는, 입력된 복수의 이미지를 결합하여 하나의 단층촬영 이미지 또는 오랄스캔 이미지를 생성함에 있어서 상술한 바와 마찬가지로, 이미지에 표시된 레퍼런스 마커(1)에 기반하여 이미지들을 결합함으로써, 이미지 매칭의 오차를 최소화할 수 있다.The
즉, 다수의 레퍼런스 마커(1)들의 세트로 결정되는 정합점은 이미지 간의 결합 기준점을 명확하게 제시할 수 있다. 이미지 처리장치(100)는, 각각의 이미지에 정합점으로 결정된 레퍼런스 마커(1)를 이용하여 이미지 정합을 수행함으로써 단층촬영 이미지 또는 오랄스캔 이미지의 이미지 정합 결과에 대한 정확성을 개선될 수 있다.That is, a matching point determined by a set of a plurality of
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.In addition, the
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, 오랄스캔 이미지(300)에서 치관, 잇몸, 발치부의 형상 또는 형태, 치아 배열 구조 등의 구강 내 요소들을 검출할 수 있다.For example, the
이미지 처리장치(100)는 검출된 구강 내 요소들을 매칭함으로써, 단층촬영 이미지(200) 및 오랄스캔 이미지(300)를 정합할 수 있다. 이때, 이미지 처리장치(100)는, 동일한 위치에 대하여 공통되지 않는 유사한 형상 및 형태에 대하여 비교 및/또는 매칭할 수 있다. 예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 검출된 요소들 중 단층촬영 이미지(200)의 치관 및 치조골 영역과, 오랄스캔 이미지(300)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.The
상술한 바와 같이, 이미지 처리장치(100)는, 단층촬영 이미지(200) 및 오랄스캔 이미지(300) 각각에서 검출되는 구강 내 요소들을 비교하고, 동일 또는 유사한 것으로 결정되는 요소들에 기반하여 정합 위치를 결정할 수 있다.As described above, the
이미지 처리장치(100)는, 이미지 정합을 수행함에 있어서, 단층촬영 이미지(200)의 치관에 연결된 치근 및 치조골에 대한 정보를 오랄스캔 이미지(300)의 치근 및 치조골에 결합된 잇몸의 정보와 매칭하여 종합적인 정보를 획득할 수 있다.The
상술한 바와 같이, 이미지 처리장치(100)는 결정된 정합점, 그리고 이미지들에 표시된 구성 요소들을 비교하여 정합 위치를 정밀하게 결정하고, 결정된 위치에서 이미지를 정합하여 도 6에 도시된 바와 같이 정합 이미지(600)를 생성할 수 있다.As described above, the
다양한 실시 예에 따르면, 이미지 처리장치(100)는, 오랄스캔 이미지 및 단층촬영 이미지에 표시된 피시술자의 구강 내부 구조 중 상악과 하악을 분리하여 레퍼런스 마커를 매칭할 수 있다.According to various embodiments, the
예를 들면, 단층촬영 이미지(200) 및 오랄스캔 이미지(300)의 촬영 시 촬영 상황에 따라서 피시술자의 입을 벌리는 정도에 차이가 발생될 수 있다. 따라서 단층촬영 이미지(200)와 오랄스캔 이미지(300)에 표시된 피시술자의 구강 내부 구조는 상악 및 하악의 이격된 상태에 차이가 발생될 수 있다.For example, there may be a difference in the degree of opening of the mouth of the person to be touched according to the shooting situation at the time of taking the
상악 및 하악의 이격된 상태에 차이가 있는 단층촬영 이미지 및 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 오랄스캔 이미지(300)의 상악 및 하악에 발생된 이격을 보정하는 동작을 수행할 수 있다.When the tomographic image and the oral scan image having different distances from the maxillary and mandibles are matched without correction, the region of the registered
이때, 이미지 처리장치(100)는, 오랄스캔 이미지(300)에 표시된 피시술자의 구강 내부 구조를 도 3에 도시된 바와 같이 상악 형상(21) 및 하악 형상(23)을 분리하여 단층촬영 이미지의 구강 내부 구조와 비교할 수 있다. 여기서, 상악 형상 또는 하악 형상과 같이 “형상”은, 해당 형상을 포함하는 이미지로 설명할 수도 있다.At this time, the
이미지 처리장치(100)는 오랄스캔 이미지(300)의 상악 형상(21) 또는 하악 형상(23)을 위치 이동하여 단층촬영 이미지(200)와 레퍼런스 마커(1)의 매칭을 수행할 수 있다.The
또한, 이미지 처리장치(100)는, 단층촬영 이미지(200) 및 오랄스캔 이미지(300)에 표시된 피시술자의 구강 내부 구조 중 일부에 대한 치열 곡률을 변경할 수 있다.The
예를 들면, 오랄스캔 이미지(300)는 피시술자의 구강 내부를 따라 이동되는 구강 스캐너에 의해 연속적으로 촬영된 이미지를 결합하여 획득된다. 그러므로, 오랄스캔 이미지(300)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.For example, the
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.When image matching is performed using an orthoscopic image in which the curvature and distortion of the dentition inside the oral cavity of an actual subject are generated, a matched image in which distorted regions are distorted or distortions are generated in the entire region can be generated .
따라서, 이미지 처리장치(100)는, 오랄스캔 이미지(300)에 발생된 치열의 곡률을 보정하여 상기 단층촬영 이미지(200)와 결합하는 영상 정합 과정을 수행한다.Accordingly, the
이를 위하여, 이미지 처리장치(100)는, 피시술자의 치열을 확인하기 위하여, 구강 내부 구조가 촬영된 이미지의 각도, 방향을 변경할 수 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에 입력되는 오랄스캔 이미지 중 하악 형상을 표시하는 도면이다.For this purpose, the
단층촬영 이미지(200) 및 오랄스캔 이미지(300)는, 피시술자의 구강 내부를 다양한 방향에서 촬영한 복수의 이미지 또는, 복수의 이미지를 이용한 3차원 이미지로 제공될 수 있다.The
따라서, 이미지 처리장치(100)는, 이러한 단층촬영 이미지(200) 및 오랄스캔 이미지(300)의 표시 방향을 제어한다. 그리고, 이미지 처리장치(100)는, 피시술자의 구강 내부 구조에 대하여 치열의 곡률 보정에 요구되는 방향의 이미지를 출력할 수 있다.Thus, the
먼저, 이미지 처리장치(100)는, 오랄스캔 이미지(300)에서 하악 치열을 확인하기 위하여 하악 형상(23)의 방향을 변경할 수 있다. 예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 하악 형상(23)의 방향을 변경하고, 도 4의 하악 형상(400)과 같이 표시할 수 있다.First, the
이미지 처리장치(100)는, 표시되는 하악 형상(400)에 기반하여 피시술자의 하악 치열(310)을 확인할 수 있다. 예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 하악 형상(400)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.The
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.According to various embodiments, the
이미지 처리장치(100)는, 결정된 오랄스캔 이미지의 하악 치열(310)과 단층촬영 이미지의 하악 치열을 비교할 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 일치하지 않는 부분과 관련하여 오랄스캔 이미지를 보정할 수 있다.The
예를 들면, 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.For example, the
이미지 처리장치(100)는 곡률의 일치되지 않는 부분에 대하여 단층촬영 이미지(200)를 기준으로 오랄스캔 이미지(400)를 보정한다. 예를 들면, 이미지 처리장치(100)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 단층촬영 이미지(200)와 오랄스캔 이미지(400)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.The
이미지 처리장치(100)는, 단층촬영 이미지의 치관의 형상, 곡률 및 레퍼런스 마커(213)의 위치와 매칭되도록 오랄스캔 이미지(400)를 보정할 수 있다. 예를 들면 이미지 처리장치(100)는, 오랄스캔 이미지(400)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(400)의 레퍼런스 마커(313)가 부착된 치관 근처의 곡률이 단층촬영 이미지(200)의 레퍼런스 마커(213)가 부착된 치관 근처의 곡률과 일치하도록 이미지를 왜곡할 수 있다.The
이때, 이미지 처리장치(100)는, 이미지의 비율, 배율, 방향, 그리고 치아(30)의 배치, 크기 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 이를 통해, 이미지 처리장치(100)는 오랄스캔 이미지(400)에서 확인 가능한 치열(310) 상의 곡률을 보정할 수 있다.At this time, the
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 이미지를 정합하여 정합 이미지(600)를 생성한다.When the
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치(100)에서 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지를 정합한 정합 이미지를 도시한다. 정합 이미지(600)는 단층촬영 이미지(200)에서 확인되는 구강 내부 구조, 오랄스캔 이미지(300, 500)에서 확인되는 구강 내부 구조, 또는 정합된 구강 내부 구조, 그리고 피시술자의 치열의 확인이 가능하다.FIG. 6 shows a matching image obtained by matching a tomographic image and an oral scan image in an
이미지 처리장치(100)는, 생성된 정합 이미지에 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.The
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.The
이미지 처리장치(100)는, 정합 이미지(600) 또는 치열 프로파일에 기반하여, 피시술자의 임플란트 시술을 위하여 구강 내부에 장착되는 구조물, 예를 들면 서지컬 가이드의 설계 이미지(700)를 생성한다.The
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에서 정합 이미지 또는 치열 프로파일에 기반하여 생성한 설계 이미지이다.7 is a design image generated based on a registration image or a dentition profile in the image processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
일 실시 예에 따르면, 설계 이미지(700)는, 임플란트 시술에 있어서, 구강 내부의 임플란트 식립위치(3)에 대하여 픽스츄어를 삽입하기 위한 드릴링을 가이드하는 적어도 하나의 가이드홀(710, 730, 750)을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the
설계 이미지(700)는, 정합 이미지(600)에 표시된 치열 프로파일 중 외면 프로파일 적어도 일부에 형합되도록 서지컬 가이드와 외면 프로파일에 형합되는 고정홈부의 형상 정보가 설정된다.The
예를 들면, 고정홈부는 정합 이미지(600) 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.For example, the fixation groove portion may be formed on the gum profile of the
또한, 설계 이미지(700)는, 치열 프로파일에 기설정된 임플란트 식립위치(3)에 따라 가이드홀(710, 730, 750)의 위치 정보가 설정된다. 여기서, 가이드홀(710, 730, 750)은, 드릴을 지지하고 피시술자의 치조골에 천공을 형성함에 있어서, 천공의 방향 및 깊이를 정밀하게 가이드 하도록 설계될 수 있다, 또한, 가이드홀(710, 730, 750)은, 서지컬 가이드 일부를 관통하도록 설계된다.In the
예를 들면, 가이드홀(710, 730, 750)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(710, 730, 750)의 설계 정보는 서지컬 가이드가 고정홈부를 통해 구강 내부에 고정된 상태 및 드릴이 서지컬 가이드에 지지되는 상태를 고려하여 결정될 수 있다.For example, the guide holes 710, 730, and 750 may be set in accordance with the direction / diameter of the perforations in the portion corresponding to the
이미지 처리장치(100)는, 설계 이미지를 3D 프린터로 전송하고, 설계 이미지(700)에 따른 서지컬 가이드를 출력하도록 처리한다. 설계 이미지(700)에 따라서 형성된 서지컬 가이드는 피시술자의 구강 내부에 고정된 상태에서 드릴링 및 픽스츄어 식립 등의 시술을 안내할 수 있다. 여기서, 생성된 서지컬 가이드는 고정홈부를 통해서 고정홈부의 형상에 대응되는 구강 내부에 안정적으로 고정될 수 있다.The
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.As described above, the design accuracy can be improved by matching the images based on the improvement of the accuracy of the image registration, and by creating the design image of the surge guide designed based on the image registration result. Therefore, the implant procedure such as perforation drilling / fixture fastening through the surge guide can be accurately guided, and the safety and completeness of the implant procedure can be improved.
이하, 도 8 및 도 9를 참조하여, 레퍼런스 마커 및 레퍼런스 마커의 형성 과정을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the process of forming the reference marker and the reference marker will be described in detail with reference to FIGS. 8 and 9. FIG.
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.According to one embodiment, the
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 내부 부착용 레진접착제를 토출하는 실린지 및 토출된 레진접착제를 도시한다.Figure 8 shows a syringe and discharged resin adhesive for dispensing a resin adhesive for intraoral placement according to one embodiment of the present invention.
일 실시 예에 따르면, 레퍼런스 마커(1)의 레진구조는, 토출된 레진접착제가 경화되어 형성된다. 도 8을 참조하면, 레진접착제를 토출하는 제1실린지(50)는 몸체(51), 팁부(53) 및 밀대(55)를 포함한다. 여기서, 몸체(51)에는 레진접착제가 충진되는 충진공간이 형성된다.According to one embodiment, the resin structure of the
팁부(53)는 몸체(51)의 일측에 구비되되 충진공간과 연통되는 개구가 형성된다. 그리고, 밀대(55)는 충진공간에 충진된 레진접착제를 팁부(53)의 개구로 밀어내기 위해 몸체(51)의 타측에 결합되며 일측 방향으로 삽입된다.The
이때, 제1실린지(50)는 임플란트 식립위치(3)에서 밀대(55)를 가압함으로써 팁부(53)를 통하여 충진된 레진접착제가 토출된다. 즉, 제1실린지(50)의 팁부(53)를 치아(30) 및 잇몸(40)의 표면측으로 배치한 후 밀대(55)를 가압함에 따라 레진 접착제)가 토출되어 피시술자의 구강 내부에 부착될 수 있다.At this time, the
한편, 습한 구강 내부 환경에서도 신속하게 경화되어 레진 접착제가 피시술자의 구강 내부에 견고하게 부착되어 레진구조를 형성하도록 보강접착제를 이용한 보강접착층을 형성할 수 있다.On the other hand, a reinforcing adhesive layer using a reinforcing adhesive can be formed so that the resin adhesive is quickly cured even in a moist oral environment and firmly adheres to the interior of the mouth of the client.
일 실시 예에 따르면, 구강 내부에 반구형으로 접착된 레진접착제의 테두리측에 보강접착제가 충진된 실린지(예: 제2실린지)의 팁부가 배치되어 보강접착제를 토출할 수 있다. 여기서, 제2실린지의 구조는 제1실린지(50)와 실질적으로 대응되며 내부의 충진공간에 충진되는 충진물에 따라 구분됨으로 이해함이 바람직하다.According to one embodiment, a tip portion of a syringe (e.g., a second syringe) filled with a reinforcing adhesive is disposed on the rim side of a resin adhesive bonded hemispherically to the inside of the mouth, so that the reinforcing adhesive can be discharged. Here, it is preferable that the structure of the second syringe is divided according to the filling material which is substantially corresponding to the
이하, 레퍼런스 마커(1)를 형성하는, 레진구조 및 보강접착제의 일 실시 예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, one embodiment of the resin structure and the reinforcing adhesive forming the
레진구조는, 지정된 형태로 토출되고, 경화된 레진접착제를 나타낼 수 있다. 여기서, 레진접착제는, 치과 시술에 사용되는 생체용 접착제로, 예를 들면, 레진접착제는 인체에 무해하되 경화된 상태에서 일정 수치 이상의 점도를 갖고, 구강 내부의 습도 범위에서 안정적으로 경화될 수 있는 접착제로 제공될 수 있다.The resin structure may be discharged in a designated form and may exhibit a cured resin adhesive. The resin adhesive is a living body adhesive used in dental procedures. For example, a resin adhesive is harmless to a human body, but has a viscosity higher than a predetermined value in a cured state and can be stably cured in a humidity range inside the oral cavity May be provided as an adhesive.
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 중량%를 포함하여 구비될 수 있다.According to one embodiment, the resin adhesive may comprise at least a portion of a base mixture, an adhesive monomer, a hydrophilic monomer, a photoinitiator, and a diluent solvent. More specifically, the resin adhesive may be comprised of 1 to 55% by weight of a base mixture, 1 to 25% by weight of an adhesive monomer, 1 to 15% by weight of a hydrophilic monomer, 0.1 to 15% by weight of a photoinitiator, and 10 to 65% .
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.According to one embodiment of the base mixture, at least one of tri-methacrylate (Tri-GMA) and tetramethacrylate (Tetra-GMA) is added to bisphenol A glycidyl methacrylate (Bis- One may be mixed and provided.
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.At this time, when the base mixture is less than 1% by weight, the radiopacity is lowered and the reference marker is not clearly displayed in the tomographic image. On the other hand, when the base mixture is more than 55% by weight, the shape of the resin adhesive initially adhered to the interior of the oral cavity is distorted due to excessive viscosity, and it is difficult to recognize it as a registration point for image registration.
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 반구형을 이루지 못하므로 영상 정합을 위한 기준으로서의 기능이 저하될 수 있다.For example, when the resin adhesive is adhered to the interior of the mouth of the client, the surface except for the portion bonded inside the oral cavity is rounded to form a hemispherical shape so as to minimize surface tension. At this time, when the viscosity of the resin adhesive is excessive, the hemispherical shape as described above can not be formed, so that the function as a reference for image matching may be degraded.
따라서, 레진접착제의 베이스 혼합물은 경화된 레진접착제가 단층촬영 이미지에 명확하게 표시되도록 반구형 형상이 안정적으로 형성되도록 1~55 중량%로 혼합될 수 있다. Therefore, the base mixture of the resin adhesive can be mixed at 1 to 55% by weight so that the hemispherical shape is stably formed so that the cured resin adhesive is clearly displayed in the tomographic image.
접착 단량체의 일 실시 예에 따르면, 카르복실산 및 그의 유도체, 인산기, 술폰산기 등의 기능성기를 포함하여 구비될 수 있다.According to one embodiment of the adhesive monomer, a functional group such as a carboxylic acid and a derivative thereof, a phosphoric acid group, and a sulfonic acid group may be included.
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 내지는 하나 이상의 혼합물로 구비될 수 있다.For example, the adherent monomer may be selected from the group consisting of monocarboxylic acid, dicarboxylic acid, tricarboxylic acid, (meth) acrylic acid, maleic acid, p-vinylbenzoic acid, 11- (meth) acryloxy- (Meth) acryloyloxyethyl pyromellitic acid, an adduct of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and pyromellitic dianhydride (PMDM), 2- (Meth) acryloyloxypropyl phosphate, 2- or 3- (meth) acryloyloxypropyl phosphate, and the like.
이때, 접착 단량체가 혼합되어 소정의 접착력이 부여됨에 따라 구강 내부에 반구형으로 토출된 레진접착제가 중량 및 점성에 의해 유동됨이 최소화될 수 있다.At this time, since the adhesive monomer is mixed and given a predetermined adhesive force, the resin adhesive discharged hemispherically into the oral cavity can be minimized in weight and viscosity.
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.In addition, according to one embodiment of the hydrophilic monomer, it can be provided with hydroxyethyl methacrylate or hydroxypropyl methacrylate (HPMA), and the adhesive force can be improved in a moist state inside the oral cavity.
친수성 단량체가 1 중량% 미만이면 그 자체의 효과가 부족할 수 있고, 15 중량%를 초과하는 경우에는 과도한 친수화로 접착력이 저하될 수 있다.When the amount of the hydrophilic monomer is less than 1% by weight, the effect itself may be insufficient. When the amount of the hydrophilic monomer is more than 15% by weight, the adhesive strength may be lowered due to excessive hydrophilicity.
그리고, 광개시제의 일 실시 예에 따르면, 캄포르퀴논(camphorquinone, CQ) 등으로 구비될 수 있고, N, N-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트(DMAEMA) 또는 에틸 ρ-디메틸 아미 노벤조에이트(EDMAB) 등의 환원제를 포함하여 구비될 수 있다.According to one embodiment of the photoinitiator, it may be provided with camphorquinone (CQ) or the like and N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) or ethyl p-dimethylaminobenzoate (EDMAB) And the like.
광개시제가 0.1중량% 미만인 경우에 중합속도의 저하로 피시술자의 구강 움직임이 발생되거나, 이미지의 촬영 시 레진접착제의 유동 내지 변형으로 인하여 촬영된 이미지 상에 표시되는 레퍼런스 마커(1)조 이미지의 정확도가 저하될 수 있다. 또한, 광개시제가 15 중량%를 초과하는 경우에 단량체가 하나로 중합되지 못해 접착 강도가 저하될 우려가 있다.When the photoinitiator is less than 0.1% by weight, the accuracy of the reference marker (1) group image displayed on the photographed image due to the flow or deformation of the resin adhesive at the time of photographing of the image occurs due to the decrease of the polymerization rate, Can be degraded. Further, when the amount of the photoinitiator exceeds 15% by weight, the monomers may not be polymerized into one, which may lower the adhesive strength.
일 실시 예에 따르면, 레진접착제에 포함되는 광개시제는 후술되는 광중합기를 통한 특정 파장 범위의 광을 이용하여 레진접착제를 경화시킬 수 있다. According to one embodiment, the photoinitiator included in the resin adhesive can cure the resin adhesive using light of a specific wavelength range through the light curing machine described below.
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 바람직하다. 희석용매를 통하여 레진접착제와 구강 내부의 표면 사이에 수분막이 제거되어 레진접착제의 접착력이 현저히 개선될 수도 있다.In addition, according to one embodiment of the diluting solvent, it may be provided with water, ethyl alcohol, acetone or the like, and more preferably, it is made of a highly volatile substance for removing moisture inside the oral cavity. The water barrier between the resin adhesive and the surface of the interior of the mouth may be removed through the diluting solvent and the adhesive strength of the resin adhesive may be significantly improved.
한편, 피시술자의 구강 내부에 부착된 레진접착제는 도 9에 도시된 바와 같이, 광중합기(60)를 통해 경화되어 레진구조를 형성할 수 있다. 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 내부 부착용 레퍼런스 마커 및 레퍼런스 마커를 경화시키는 광중합기를 도시한다.Meanwhile, as shown in FIG. 9, the resin adhesive adhered to the inside of the mouth of the subject can be hardened through the
일 실시 예에 따르면, 광중합기(60)의 단부에는 레진접착제의 표면을 가압하는 쐐기부(61)가 구비된다. 쐐기부(61)는, 레진접착제의 표면을 가압하여 레진접착제와 접촉되는 쐐기부(61) 형상의 함몰부를 형성할 수 있다.According to one embodiment, the end of the
광중합기(60)로부터 조사되는 광선의 파장은, 레진접착제에 포함되는 광개시제의 종류에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 예를 들면, 레진접착제가 가시광선 경화계열인 경우 광중합기(60)로부터 조사되는 광은 가시광선 파장으로 설정될 수 있으며, UV 경화계열인 경우에는 UV 파장, IR 경화계열인 경우에는 IR 파장으로 설정될 수 있다. The wavelength of the light beam irradiated from the
여기서, 쐐기부(61)는 광중합기(60)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.Here, the
쐐기부(61)로 레진접착제의 표면을 가압하여 함몰부가 형성된 상태에서, 광중합기(60) 및 쐐기부(61)를 투과하여 조사되는 광은 레진접착제를 경화시키며, 함몰부를 형성시키는 가압력을 이용하여 보강접착층을 통한 레진접착제의 부착 및 형성된 레진구조의 고정력을 더욱 개선할 수 있다.The light irradiated through the
여기서, 형성된 함몰부는 오랄스캔 이미지 및 단층촬영 이미지상에서 밀도와 빛의 반사량 등에 따라 주변보다 어둡게 표시될 수 있다. 이를 통해, 이미지 처리장치(100)의 처리부(101)는, 오랄스캔 이미지와 단층촬영 이미지의 이미지 정합 과정에서 레진구조에 형성된 함몰부를 검출함으로써, 이미지에 표시된 레퍼런스 마커를 검출하고, 정합점을 결정할 수 있다.Here, the formed depressions may be displayed darker than the surrounding area depending on the density and the amount of light reflection on the oral scan image and the tomographic image. Accordingly, the
일 실시 예에 따르면, 보강접착제는 시아노아크릴레이트(cyanoacrylate) 단량체를 포함하여 액상(liquid)으로 구비될 수 있다.According to one embodiment, the reinforcing adhesive may be provided as a liquid including a cyanoacrylate monomer.
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.Herein, the reinforcing adhesive is selected from the group consisting of butyl-2-cyanoacrylate, ethyl-2-cyanoacrylate, 2-octyl-2-cyanoacrylate 2-octyl-cyanoacrylate), and the like.
예를 들어, 보강접착제는 N-부틸-2-시아노아크릴레이트를 주성분으로 하는 생체용 접착제인 히스토아크 릴(Histoacryl) 내지 옥틸-2-시아노레이트를 주성분으로 하는 생체용 접착제인 더마본드(Dermabond) 등이 사용될 수 있다.For example, the reinforcing adhesive may be a biomaterial adhesive which is a biomedical adhesive mainly composed of Histoacryl or octyl-2-cyanate, which is a biomaterial adhesive containing N-butyl-2-cyanoacrylate as a main component, (Dermabond) may be used.
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.Such a reinforcing adhesive is substantially liquid, so that it can penetrate into the gap between the inner surface of the mouth and the resin adhesive and can be quickly cured. Therefore, the reinforcing adhesive is instantaneously hardened and fixed inside the oral cavity during the curing of the resin adhesive, so that the resin structure can be prevented from being separated or separated from the inside of the oral cavity when acquiring a tomographic image and an oral scan image.
더하여, 보강접착제는 액상으로 구비되어 구강 내부의 표면과 레진접착제 사이의 미세한 간극으로 침투가 용이하다. 따라서, 보강접착제는 얇은 막 형태로 형성되므로 레진구조가 구강 내부에 실질적으로 밀착된 상태로 고정됨에 따라 이미지 정합을 위한 정합점의 위치가 구강 내부에 명확하게 표시될 수 있다.In addition, the reinforcing adhesive is provided in a liquid phase, and is easy to penetrate through a fine gap between the surface of the inside of the mouth and the resin adhesive. Therefore, since the reinforcing adhesive is formed in the form of a thin film, the position of the matching point for image matching can be clearly displayed inside the oral cavity as the resin structure is fixed substantially in close contact with the inside of the mouth.
또한, 보강접착제에는 기설정된 색상의 도료가 더 포함됨에 따라 보강접착제가 토출 및 형성된 부분과 그렇지 않은 부분이 가시적으로 명확하게 표시될 수 있고, 따라서 시술자의 시술편의성이 현저히 향상될 수도 있다.In addition, since the reinforcing adhesive further includes a paint of a predetermined color, portions where the reinforcing adhesive is discharged and formed and portions where the reinforcing adhesive is not formed can be clearly and visibly displayed, thereby greatly improving the convenience of the practitioner.
또한, 보강접착제는 상기 레진접착제보다 강한 접착성 및 신속한 경화성을 가지면서도 구강 내부에서 생분해되는 성분으로 구비될 수 있다.In addition, the reinforcing adhesive may be provided as a component biodegradable inside the mouth while having stronger adhesiveness and quicker curing property than the resin adhesive.
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, 보강접착제가 구강 내부에 일부 점착되더라도 자연스럽게 생분해되어 제거되므로 피시술자의 불편감이 최소화될 수 있다.For example, the reinforcing adhesive may further include a biodegradable polymer substance capable of decomposing a protein component effective for a biomedical adhesive. According to one embodiment, since components such as lactide, caprolactone and the like are included, even if a reinforcing adhesive is partially adhered to the inside of the mouth, it is naturally biodegraded and removed, so that the discomfort of the subject can be minimized.
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.Moreover, even if the resin adhesive is formed on the surface of at least a part of the gums, teeth and metal prostheses inside the oral cavity, it can be quickly and firmly fixed by the reinforcing adhesive, so that the reliability of the image registration through the image in which the reference marker is displayed is significantly Can be improved.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리장치에서 단층촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지를 이용하여 구조물의 설계 이미지를 생성하는 동작의 흐름을 도시한다.10 shows a flow of an operation of generating a design image of a structure using a tomographic image and an oral scan image in an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
이미지 처리장치(100)는, 복수의 이미지를 수신한다(S1001). 복수의 이미지는, 피시술자의 구강 내부에 대한 단층촬영 이미지와 오랄스캔 이미지를 포함할 수 있다. 이미지 처리장치(100)는, 적어도 하나의 외부장치로부터 단층촬영 이미지 및 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.The
이미지 처리장치(100)는, 정합 이미지를 생성한다(S1003). 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.The
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.According to one embodiment, the
이미지 처리장치(100)는, 이미지 각각으로부터 검출된 복수의 레퍼런스 마커를 이용하여 이미지들을 매칭하고, 이미지를 정합하여 정합 이미지를 생성할 수 있다.The
이미지 처리장치(100)는, 레퍼런스 마커의 매칭에 있어서, 치열의 곡률이 일치하지 않는 이미지를 확인하는 경우, 단층촬영 이미지에 표시된 치열의 곡률을 기준으로 오랄스캔 이미지에 표시된 치열의 곡률을 보정할 수 있다.When matching the reference markers, the
이미지 처리장치(100)는, 왜곡이 보정된 오랄스캔 이미지 및 단층촬영 이미지를 이미지 각각의 레퍼런스 마커가 매칭된 상태에서 이미지 정합을 수행하고, 정합 이미지를 생성할 수 있다.The
이미지 처리장치(100)는, 프로파일을 결정한다(S1005). 여기서, 프로파일은, 정합 이미지에 기반하여 피시술자의 구강 내부에 대한 치열 프로파일을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 치열 프로파일은, 피시술자의 구강 내부 구조의 표면에 대한 형상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 구강 내부의 사이즈, 잇몸의 형상, 치열의 형상, 치열, 치아 각각의 형상, 임플란트 식립위치의 골밀도와 관련된 정보들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.The
이미지 처리장치(100)는, 설계 이미지를 생성한다(S1007). 여기서 설계 이미지는, 정합 이미지에 포함된 피시술자의 구강 내부에 대한 치열 프로파일에 기반하여 구강 내부에 형합되는 구조물의 설계 이미지를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 처리장치(100)는, 치열 프로파일 중 임플란트 식립위치 주변의 형상에 기반하여, 식립되는 임플란트 크라운의 형상, 픽스츄어가 치조골에 식립되는 방향, 픽스츄어를 식립하기 위한 천공의 깊이 중 적어도 일부를 결정할 수 있다.The
이미지 처리장치(100)는, 결정된 정보에 따라서 천공을 형성하도록 드릴링을 가이드할 수 있는 가이드홀을 포함하는 서지컬 가이드의 설계 이미지를 생성할 수 있다.The
추가적으로, 이미지 처리장치(100)는, 생성된 설계 이미지를 통신부(107)를 통하여 3D 프린터로 전송하여 출력하도록 처리할 수 있다.In addition, the
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.It should be understood that the detailed description and specific examples, while indicating preferred embodiments of the invention, are given by way of illustration only and are not intended to be limiting of the invention.
즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.That is, it will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible.
100 : 이미지 처리장치 101 : 처리부
103 : 입력부 105 : 출력부
107 : 통신부 109 : 저장부
120 : 네트워크 130 : 외부장치100: image processing apparatus 101:
103: input unit 105: output unit
107: communication unit 109:
120: network 130: external device
Claims (10)
상기 단층촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지로부터 검출된 상기 복수의 레퍼런스 마커, 치관, 발치부의 형상, 상기 발치부의 형태 및 치아 배열 구조를 각각 매칭한 후 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 내부에 형합되는 구조물의 설계 이미지를 생성하는 단계;
를 포함하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리방법.Receiving a tomographic image and an ultrasonic scan image for a subject having a plurality of reference markers attached to the oral cavity from at least one external device;
Matching the images of the plurality of reference markers, the crown, the shape of the extraction part, the shape of the extraction part, and the tooth arrangement structure detected from the tomographic image and the oral scan image, respectively, and then matching the images to generate a matched image;
Determining a dental profile for the interior of the mouth of the subject based on the matched image; And
Generating a design image of a structure fused in the oral cavity based on the dental profile;
And generating a design image based on the reference marker.
상기 정합 이미지를 생성하는 단계는,
상기 단층촬영 이미지 및 상기 오랄스캔 이미지에서 검출된 상기 복수의 레퍼런스 마커 중 적어도 하나의 레퍼런스 마커를 상기 이미지들에서 정합점으로 결정하는 단계;
를 더 포함하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리방법.The method according to claim 1,
Wherein the generating the matched image comprises:
Determining at least one reference marker among the plurality of reference markers detected in the tomographic image and the original scan image as a matching point in the images;
And generating a design image based on the reference marker.
상기 정합 이미지를 생성하는 단계는,
상기 오랄스캔 이미지의 치열 곡률을 상기 단층촬영 이미지의 치열 곡률과 동일하게 보정하는 단계;
를 더 포함하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리방법.3. The method of claim 2,
Wherein the generating the matched image comprises:
Correcting the dental curvature of the oral scan image to be equal to the dental curvature of the tomographic image;
And generating a design image based on the reference marker.
상기 단층촬영 이미지의 치열 곡률과 동일하게 보정하는 단계는,
상기 오랄스캔 이미지에 대한 이미지 비율, 배율, 방향, 치아의 배치 및 크기 중 적어도 하나를 제어하여 상기 오랄스캔 이미지의 치열 곡률을 상기 단층촬영 이미지의 치열 곡률과 동일하게 보정하는 단계인, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리방법.The method of claim 3,
Wherein the step of correcting the tomographic image to have the same dentition curvature comprises:
And correcting the dentition curvature of the original scan image to be equal to the dentition curvature of the tomographic image by controlling at least one of an image ratio, a magnification, a direction, a tooth arrangement and a size of the original scan image, To generate a design image.
상기 설계 이미지를 생성하는 단계는, 상기 치열 프로파일의 적어도 일부에 형합되는 고정홈부의 형상 정보와, 기 설정된 임플란트 식립위치에 대하여 드릴링을 가이드하는 가이드홀의 위치 정보를 결정하는 단계;를 더 포함하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of generating the design image further comprises the step of determining the shape information of the fixing groove portion matched to at least a part of the dental thermal profile and the positional information of the guide hole guiding the drilling with respect to the predetermined implant placement position, An image processing method for generating a design image based on a reference marker.
상기 수신한 이미지들로부터 검출된 상기 복수의 레퍼런스 마커의 위치, 이미지 및 오랄스캔 이미지로부터 검출된 상기 복수의 레퍼런스 마커의 위치, 치관, 발치부의 형상, 상기 발치부의 형태 및 치아 배열 구조를 각각 매칭한 후 상기 이미지들을 정합하여 정합 이미지를 생성하고, 상기 정합 이미지에 기반하여 결정된 상기 피시술자의 구강 내부에 대한 치열 프로파일에 따라 상기 구강 내부에 형합되는 구조물의 설계 이미지를 생성하는 처리부; 를 포함하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치.A communication unit for receiving a tomographic image and an oral scan image of a subject having a plurality of reference markers attached to the oral cavity from at least one external device; And
A position of the plurality of reference markers detected from the images of the plurality of reference markers detected from the received images, an image of the plurality of reference markers detected from the original scan images, a shape of the crown, an extracted portion, a shape of the extracted portion, A processor for generating a matched image by matching the images and generating a design image of a structure fused in the oral cavity according to a dental profile of the subject's mouth determined based on the matched image; And generating a design image based on the reference marker.
상기 처리부는,
상기 단층촬영 이미지 및 상기 오랄스캔 이미지에서 검출된 상기 복수의 레퍼런스 마커 중 적어도 하나의 레퍼런스 마커를 상기 이미지들에서 정합점으로 결정하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치.The method according to claim 6,
Wherein,
And determines at least one reference marker among the plurality of reference markers detected in the tomographic image and the original scan image to be a matching point in the images based on the reference markers.
상기 처리부는,
상기 오랄스캔 이미지의 치열 곡률을 상기 단층촬영 이미지의 치열 곡률과 동일하게 보정하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치.8. The method of claim 7,
Wherein,
And generates a design image based on a reference marker that corrects the dental curvature of the oral scan image to be equal to the dental curvature of the tomographic image.
상기 처리부는,
상기 오랄스캔 이미지에 대한 이미지 비율, 배율, 방향, 치아의 배치 및 크기 중 적어도 하나를 제어하여 상기 오랄스캔 이미지의 치열 곡률을 상기 단층촬영 이미지의 치열 곡률과 동일하게 보정하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치.9. The method of claim 8,
Wherein,
Based on a reference marker that controls at least one of an image ratio, a magnification, a direction, a tooth arrangement and a size of the ultrasonic scan image to correct the dentition curvature of the ultrasonic scan image to be equal to the dentition curvature of the tomographic image An image processing device for generating a design image.
상기 처리부는, 상기 치열 프로파일의 적어도 일부에 형합되는 고정홈부의 형상 정보와, 기 설정된 임플란트 식립위치에 대하여 드릴링을 가이드하는 가이드홀의 위치 정보를 결정하는, 레퍼런스 마커에 기반하여 설계 이미지를 생성하는 이미지 처리장치.The method according to claim 6,
Wherein the processing unit determines shape information of a fixing groove portion to be fitted to at least a part of the dentition profile and position information of a guide hole for guiding drilling with respect to a predetermined implant placement position, Processing device.
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