KR20090089402A

KR20090089402A - 의료용 촬영 마커

Info

Publication number: KR20090089402A
Application number: KR1020097012096A
Authority: KR
Inventors: 김한준
Original assignee: 이마그노시스 가부시키가이샤
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2009-08-21
Also published as: EP2092884A1; WO2008072323A1; CN101557755A; CA2670610A1; EP2092884A4; CN101557755B; US20090270723A1

Abstract

본 발명의 의료용 촬영 마커는 서로 직교하는 2개의 직선 5, 6의 교점(7)을 사이에 두고 대칭인 영역에 형성된 평면으로 이루어지는 2개의 주면(主面)(4a, 4b)과, 직선(5, 6)의 적어도 일부를 경계변(5a, 5b, 6a, 6b)으로 하고, 각 주면(4a, 4b)에 대해서 각각 직각으로 형성된 2쌍의 측면(8a, 8b, 9a, 9b)과, 2개의 주면 및 2개의 측면을 포함한 조영성(造影性) 재료로 형성된 2개의 판상(板狀)부재(2a, 2b)를 가진다. 이 마커를 이용하는 것에 의해, 화상과 실체와의 정확한 대응지음을 용이하게 실시할 수 있다.

Description

의료용 촬영 마커{MEDICAL IMAGING MARKER}

본 발명은 CT, MRI 등의 의료촬영기기에 의해서 환자 등을 촬영할 때에 사용하기 위한 의료용 촬영 마커에 관한 것이다.

의료분야에 있어서, CT, MRI 등의 촬영기기로 촬영된 의료용 삼차원 화상(畵像) 정보를 이용한 화상진단결과 또는 시뮬레이션 결과에 근거하여 시술을 행할 때에 화상상에서 특정한 처치위치나 방향을 실체상에 반영, 특정하는 것이 필요하다.

예를 들어, 치과에서의 임플란트(인공 치근(齒根)) 식립(植立)처치를 예로 설명한다.

종래의 이차원 화상인 렌트겐 사진(X레이 사진)에 대신해, 정확한 입체적 위치정보를 가지는 3D-CT 데이터(CT 촬영데이터)가 식립위치나 방향을 결정하는 화상진단에 이용되고 있다. 예를 들어, 치아의 결손부위에 늘어놓는 더미(dummy)치아를 만들고, 그 더미치아 내에 상정(想定)한 임플란트 식립방향의 구멍을 뚫으며, 그 구멍에 조영성(造影性)을 구비한 재료를 주입한 레진(resin)바닥(진단용 스텐트(stent)로 불림)을 작성한다. 그리고, 환자의 구강 내에 장착한 상태로 CT 촬영을 실시함으로써, 촬영된 삼차원 화상상에 식립상정위치 및 방향이 유도구멍(구멍의 충전물)으로서 투영된다.

이 유도구멍을 참고로, 악골(顎骨)의 단면상(斷面像)을 작성하고, 식립위치나 부위의 확인, 진찰을 실시한다. 그 결과, 상정위치 및 방향에 문제가 없으면, 진단용 스텐트를 그대로 가이드로서 이용하여 시술을 행한다. 시술에서는 유도구멍을 따라서 드릴링(drilling)하여 임플란트을 식립한다.

이와 같이, 화상진단결과를 실체상에 반영시켜, 시술시의 처치위치나 방향을 특정하는데 이용되고 있다.(특허문헌 1 및 2 참조)

[특허문헌 1] 일본국 특개2003-245289

[특허문헌 2] 일본국 특개2001-212158

<발명이 해결하고자 하는 과제>

그렇지만, 실제는, 식립위치 및 방향은 상정한 유도구멍의 위치 및 방향과는 다른 위치 및 방향으로 수정해야 하는 경우가 많다. 이와 같은 경우에, 위치나 방향의 수정을 유도구멍만을 기준으로 진단용 스텐트에 정확하게 반영시키는 것은 곤란하다는 과제가 있었다.

그 때문에, 화상진단상에서 결정한 식립위치나 방향의 삼차원적인 위치좌표를 구하고, CAD에 의해 가이드를 작성하는 방법이 시도되고 있다. 그러나, 통상, CT 촬영데이터의 묘출(描出)기능은 피폭량(被爆量) 등의 문제에 의해, 0.3 ~ 1㎜ 간격으로 촬영된 데이터이다. 또, 치아의 영역은 금속제의 수복물(修復物)에 의해 아티팩트(artifact)(상의 일그러짐)가 생기기 때문에, CT 데이터로부터 직접 CAD로 정확한 가이드를 작성하는 것은 곤란하다.

그 때문에, 구강 내에서 채취된 치열(齒列)모형을 활용할 필요가 있다. 치열모형의 활용방법에는, 예를 들어, 치열모형으로부터 레이저 스캐너 등으로 삼차원 형태정보를 채취하고, 그 치열모형 형태정보를 3D-CT 화상상에서 상응하는 치열 관련 영역으로 치환한 후의 화상상 또는 간단히 치열모형 형태정보상에서 화상진단결과의 위치좌표에 근거하여 CAD로 가이드를 작성하는 방법이 있다. 혹은, 삼차원적 위치좌표를 계측, 표시할 수 있는 삼차원 계측기기 등을 이용하여, 화상진단결과의 위치좌표정보에 근거하여 직접, 치열모형상에서 가이드를 작성하는 방법 또는 진단용 스텐트의 수정을 실시하는 방법 등도 고려할 수 있다.

어느 방법에 있어서도 화상상에서 특정한 위치나 방향을 실체상에 정확하게 반영시키기 위해서는 실체와 화상을 잇는 스텐트에서의 마커(위치를 특정하는 표시)의 정밀도가 중요하다.

종래, 마커의 대부분은 구체(球體)가 이용되고 있다. 그러나, 구체로부터 특정되는 특정점은 그 중심인 1점에 한정되기 때문에, 위치정보를 삼차원적으로 관련 짓기 위해서는 적어도 3개의 구체를 필요로 한다. 또, 특정점이 마커의 내부에 있기 때문에, 삼차원 계측기 등에서 표면으로부터 특정점을 특정하는 것이 곤란하다.

이와 같이, 의료분야에 있어서, CT, MRI 등의 촬영기기로 촬영된 의료용 삼차원 화상정보를 이용한 화상진단결과 또는 시뮬레이션 결과에 근거하여 시술을 행할 때에 화상상에서 특정한 처치위치나 방향을 실체상에 반영하여 특정하는 것이 필요하다. 그 때문에, 삼차원 화상과 실체와의 삼차원적인 위치관계의 관련지음을 간편하고 정확하게 실시할 수 있는 의료용 촬영 마커가 요구되고 있다.

본 발명은 이러한 배경하에서 이루어진 것으로, 화상과 실체를 간편하고 정확하게 관련 지을 수 있는 의료용 촬영 마커를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

청구항 1 기재의 발명은, 서로 직교하는 2개의 직선의 교점을 사이에 두고 대칭인 영역에 형성되며, 상기 직선을 변(邊)으로 하는 평면으로 이루어지는 2개의 주면(主面)과, 상기 직선의 적어도 일부를 경계변으로 하고, 각 주면에 대해서 각각 직각으로 형성된 2쌍의 측면과, 상기 2개의 주면 및 2쌍의 측면을 포함하고, 조영성 재료로 형성된 판상(板狀)부재를 가지는 것을 특징으로 하는 의료용 촬영 마커이다.

청구항 2 기재의 발명은, 상기 2개의 주면이 존재하지 않는 영역을 매립하고 있고, 상기 2개의 주면과 연속한 평면을 가지는 비조영성 재료로 형성된 보완(補完)부재를 가지는 것을 특징으로 하는 청구항 1 기재의 의료용 촬영 마커이다.

청구항 3 기재의 발명은, 상기 보완부재는 조영성 재료로 형성된 2개의 주면의 뒤편(판상부재의 뒤편) 전체를 덮고 있는 것을 특징으로 하는 청구항 2 기재의 의료용 촬영 마커이다.

청구항 4 기재의 발명은, 상기 주면의 위쪽으로부터 주면에 직교방향에서 본 전체의 윤곽형상이 직사각형인 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2 기재의 의료용 촬영 마커이다.

청구항 5 기재의 발명은, 상기 주면의 위쪽으로부터 주면에 직교방향에서 본 전체의 윤곽형상이 원형인 것을 특징으로 하는 청구항 2 또는 3 기재의 의료용 촬영 마커이다.

청구항 6 기재의 발명은, 상기 판상부재는 상기 2개의 주면을 연결하기 위해서, 2개의 직선의 교점을 포함한 영역에 연결부를 가지는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 의료용 촬영 마커이다.

청구항 7 기재의 발명은, 상기 주면의 뒤편은 평면이 아닌 임의(任意)형상의 면인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 의료용 촬영 마커이다.

청구항 8 기재의 발명은, 적어도 직교하는 2변을 가지는 평면으로 이루어지는 주면과, 상기 주면의 직교하는 2변을 경계변으로 하고, 이 2변으로부터 직각으로 연장하는 1쌍의 측면을 가지며, 전체가 조영성 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 판상의 의료용 촬영 마커이다.

<발명의 효과>

본 발명에 의하면, 조영성 재료로 형성된 판상부재의 화상에 근거하여, 의료용 삼차원 화상에서의 특정하고자 하는 부위의 위치 및 방향을 정확하게 특정할 수 있다. 그리고, 화상상에서 특정한 위치 및 방향은 실체상에서 본 발명에 관한 마커를 기준으로 올바르게 위치결정 할 수 있다.

보다 구체적으로는, 본 발명에 의하면, 예를 들면, 주면으로부터 본 측면의 표시상태, 즉, 주면에 직교하는 시점에서는 측면의 주면측의 변과 그 대측(對側)의 변이 시점방향상에 일렬로 늘어서고, 2개의 주면으로 구성되는 연속한 경계면은 연속한 일직선으로서 보여 X축, Y축 등의 좌표축의 특정이 용이하다. 한편, 직교하는 시점이 아닌 경우에는 측면이 면으로서 표시되기 때문에, 1개의 주면의 경계면은 넓게(측면의 주면측변의 대측변이 조영부의 경계선으로서) 표시되고, 다른 하나의 주면의 측면에서는 주면측의 변만이 표시(대측변은 시점방향의 뒤편이 되어, 보이지 않음)되기 때문에, 2개의 주면으로 구성되는 연속한 경계면은 직선으로서 일직선상에 표시되지 않게 된다. 이와 같이, 조영, 비조영의 구조물로 구성되는 연속한 경계면이 직선으로 늘어서 표시되는지 아닌지로 마커를 기준으로 한 좌표구축시에 중요하게 되는 시점방향, 좌표축(또는, 좌표면)의 설정시의 오차를 용이하게 확인할 수 있다.

즉, 주면, 측면이라고 하는 직각인 평면을 이용한 형태 및 배열에 의해, 입체적으로 연속하는 경계면을 구성하는 것을 특징으로 한 본 발명의 마커에 의하면, 화상상의 마커와 마커 실체와의 형태 및 좌표가 관련지음을 종래 이상으로 정확하고 용이하게 실시할 수 있다.

따라서, 다른 시기, 촬영기기로 촬영된 2개 이상의 의료용 삼차원 화상들의 관련지음이나, 의료용 삼차원 화상상 및 실체상에서 특정한 위치 및 방향의 관련지음 등을 종래 이상으로 정확하고 또한 간편하게 실시할 수 있다. 그리고, 각 화상상 혹은 실체상에서 특정한 위치나 방향을 서로 정확하게 반영시키는 한편 특정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 관한 의료용 촬영 마커(1)를 설명하기 위한 도이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 관한 의료용 촬영 마커(11)를 설명하기 위한 도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 의료용 촬영 마커(21)를 설명하기 위한 도이다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 의료용 촬영 마커(31)를 설명하기 위한 도이다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 의료용 촬영 마커(41)를 설명하기 위한 도이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 의료용 촬영 마커(51)를 설명하기 위한 도이다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 의료용 촬영 마커(61)를 설명하기 위한 도이다.

도 8은 의료용 촬영 마커(1, 31, 41)에 있어서의 이면 측의 형상이 평면이 아닌 임의의 형상을 취할 수 있을 수 있는 것을 설명하기 위한 도이다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 의료용 촬영 마커(71)를 설명하기 위한 도이다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 의료용 촬영 마커(81)를 설명하기 위한 도이다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 의료용 촬영 마커(91)를 설명하기 위한 도이다.

도 12는 마커의 영상에 의해서 어떻게 하여 화상의 위치결정을 실시하는지를 설명하기 위한 도이다.

도 13은 마커의 영상에 의해서 어떻게 하여 화상의 위치결정을 실시하는지를 설명하기 위한 도이다.

도 14는 마커 화상에 근거하는 좌표 특정의 다른 방식을 설명하기 위한 도이다.

도 15는 본 발명의 일실시형태에 관한 의료 촬영용 마커(31)가 부여된 스텐트(12)를 실체(치열모형)에 장착한 상태를 나타내는 사시도이다.

도 16은 도 15의 CT 촬영정보에 근거하는 삼차원 화상의 도이다.

도 17은 스텐트(12)상에 임플란트의 식립위치 및 방향을 반영시키는 것을 설명하기 위한 도이다.

도 18은 작성된 가이드의 일례를 나타내는 도이다.

[부호의 설명]

1, 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91 의료용 촬영 마커

2a, 2b 판상부재

3a, 3b 보완부재

4a, 4b 주면

5a, 5b 변(직선)

6a, 6b 변(직선)

7 각(角)

8a, 8b, 9a, 9b 측면

42 연결부

<발명의 실시형태>

이하에는, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 구체적으로 설명한다.

도 1의 (a)는 본 발명의 일실시형태에 관한 의료용 촬영 마커(이하 단지 「마커」라고 한다.)(1)의 사시도이고, 도 1의 (b)는 그 평면도, 도 1의 (c)는 그 정면도, 도 1의 (d)는 그 우측면도이다.

도 1의 (a) ~ (d)를 참조하여, 마커(1)는 평면시가 정방형(正方形)이고, 두께가 t의 얇은 판상의 직방체의 2매의 판상부재(2a, 2b)와, 마찬가지로 두께가 t의 얇은 판상의 직방체의 2매의 보완부재(3a, 3b)가 격자 모양으로 조합되어, 전체적으로 평면시가 정방형의 직방체를 이루고 있다.

해칭(hatching)으로 나타낸 판상부재(2a, 2b)는 CT, MRI 등의 의료용 촬영기기로 촬영했을 때에 불투과상으로서 투영되도록 조영성 재료(예를 들어 알루미늄, 어퍼타이트(apatite) 등)로 형성되어 있다.

한편, 보완부재(3a, 3b)는 의료용 촬영기기로 촬영했을 때에, 투과되어 상으로서 투영되지 않은 비조영성 재료(예를 들어 아크릴 레진 등)로 형성되어 있다.

판상부재(2a와 2b)는 각(7)들이 대향하도록 배치되어 있고, 판상부재(2a)의 상면(주면)(4a)의 윤곽을 형성하는 한 변(5a)과, 판상부재(2b)의 상면(주면)(4b)의 윤곽을 형성하는 한 변(5b)은 평면시에서 1개의 직선이 되도록 배치되어 있다. 또, 주면(4a)의 윤곽을 구성하는 다른 한 변(6a)과, 주면(4b)의 윤곽을 구성하는 다른 한 변(6b)도 평면시에서 일직선으로 연장하도록 배치되어 있다. 또한, 판상부재(2a, 2b)는 직방체 모양이기 때문에, 주면(4a, 4b)은, 당연히 평면이며, 이들 2개의 주면(4a, 4b)은 수평방향으로 늘어서도록 배치되어 있다.

상기의 구성이기 때문에, 마커(1)는, 표현을 바꾸면, 다음과 같이 설명할 수 있다. 즉, 서로 직교하는 2개의 직선(5(5a ＋ 5b) 및 6(6a ＋ 6b))의 교점(7)을 사이에 두고 대칭인 영역에 형성된 평면으로 이루어지는 2개의 주면(4a 및 4b)과, 직선(5, 6)의 적어도 일부를 경계변(5a, 6a 및 5b, 6b)으로 하고, 각 주면(4a, 4b)에 대해서 각각 직각으로 형성된 2쌍의 측면(8a, 9a 및 8b, 9b)과, 주면(4a), 측면(8a) 및 측면(9a)을 포함하여 조영성 재료로 형성된 제1 판상부재(2a)와, 주면(4b), 측면(8b) 및 측면(9b)을 포함하여 조영성 재료로 형성된 제2 판상부재(2b)를 가지고 있다.

또, 보완부재(3a, 3b)는 2개의 주면(4a, 4b)의 존재하지 않는 영역을 매립하고 있어, 2개의 주면(4a, 4b)과 수평방향으로 연속한 평면(10a, 10b)을 가지고 있다.

또, 판상부재(2a, 2b)는 직방체이기 때문에, 주면(4a)과 각 측면(8a, 9a)이 이루는 각은 직각이며, 마찬가지로, 주면(4b)과 각 측면(8b, 9b)이 이루는 각도 직각이다.

도 2의 (a), (b), (c), (d)는 본 발명의 다른 실시형태에 관한 마커(11)의 사시도, 평면도, 정면도 및 우측면도이다. 도 2에 나타내는 마커(11)는 도 1에 나타내는 마커(1)와 비교하면, 평면시에서의 전체 형상은 정방형이지만, 판상부재(2a와 2b)의 평면시에서의 크기가 차이가 난다. 즉, 판상부재(2a)는 주면(4a)이 상대적으로 큰 장방형을 한 직방체이며, 판상부재(2b)는 주면(4b)이 상대적으로 작은 직방체이다. 또, 보완부재(3a, 3b)는 마커(11)의 평면시의 전체 형상이 정방형이 되도록 2개의 주면(4a, 4b)이 존재하지 않는 영역을 매립하고 있다.

그 나머지의 구성은 도 1에 나타내는 마커(1)와 같고, 동일 부분에는 동일 번호를 부여하여 중복한 설명은 생략한다.

도 3의 (a) ~ (d)는 본 발명의 다른 실시형태에 관한 마커(21)의 사시도, 평면도, 정면도 및 우측면도이다. 도 3에 나타내는 마커(21)가 도 1에 나타내는 마커(1)와 다른 점은 평면시의 윤곽(외형)이 원형이며, 그 때문에, 판상부재(2a, 2b) 및 보완부재(3a, 3b)는, 각각, 평면시가 선형(扇形)이며, 두께가 t의 판상부재인 점이다.

도 3에 나타내는 마커(21)에 있어서도 주면(4a, 4b)은 수평방향으로 늘어서 있고, 변(5a, 5b)은 일직선상으로 늘어서며, 다른 변(6a, 6b)도 일직선상으로 늘어서 있고, 이들 직선(5(5a＋5b))과 직선(6(6a＋6b))은 서로 직교하며, 그 교점(7)을 사이에 두고 2개의 주면(평면)(4a, 4b)이 배치되어 있다.

또, 측면(8a, 9a)은 주면(4a)에 대해서 변(5a, 6a)을 경계변으로서 직각으로 형성되어 있다. 측면(8b, 9b)도 주면(4b)에 대해서 변(5b, 6b)을 경계변으로서 직각으로 형성되어 있다.

그리고, 주면(4a) 및 2개의 측면(8a, 9a)을 포함한 판상부재(2a)는 조영성 재료로 형성되어 있고, 마찬가지로, 주면(4b), 2개의 측면(8b, 9b)을 포함한 판상부재(2b)도 조영성 재료로 형성되어 있다.

또, 주면(4a, 4b)이 존재하지 않는 영역을 매립하고 있는 보완부재(3a, 3b)는 비조영성 재료로 형성되어 있다.

또한, 도 3에 나타내는 마커(21)의 평면시의 윤곽(외형)은 원형으로 한정하지 않고, 능형(菱形), 타원형, 그 외의 임의의 형상으로 변경해도 된다.

도 4의 (a) ~ (d)는 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 마커(31)의 사시도, 평면도, 정면도 및 우측면도이다.

도 4에 나타내는 마커(31)가 도 1에 나타내는 마커(1)와 다른 점은 조영성 재료로 형성된 판상부재(2a, 2b)의 이면(주면(4a, 4b)과 반대측의 면)의 아래쪽을 덮도록 보완부재(3)가 배치되어 있는 것이다. 바꾸어 말하면, 도 1에 나타내는 마커(1)의 바닥면측 전체에 평면시 정방형 모양의 비조영성 재료로 형성된 판상 보완부재(3)가 부착되어 있어, 당해 보완부재(3)는 보완부재(3a, 3b)와 일체로 이루어진 구성이다. 판상부재(2a, 2b)의 두께는 t이지만, 마커(31) 전체의 두께는 t1(t1 > t)이다.

도 1에 나타내는 마커(1)의 경우, 판상부재(2a, 2b)와 보완부재(3a, 3b)는 측면들을 예를 들어 비조영성의 접착제로 부착하여 맞추는 것에 의해 만들어진다. 그러나, 그것을 위한 작업이 번잡하다.

도 4에 나타내는 마커(31)에서는 예를 들어 2개의 판상부재(2a, 2b)를 소정 의 위치에 배치해 두고, 그 하면 및 2개의 주면(4a, 4b)이 존재하지 않는 영역을 매립하도록 비조영성 재료를 충전하도록 몰드 성형 등에 의해서 만들 수 있어 제조 작업의 용이화를 도모할 수 있다.

마커(31)에서 판상부재(2a, 2b)와 보완부재(3)와의 결합을 보다 양호하게 유지하기 위해, 판상부재(2a, 2b)의 이면 측(주면(4a, 4b)과 반대측)에 보완부재(3)가 진입하기 위한 고정용 유지구멍(32a, 32b)이 형성되어 있어도 된다.

왜냐하면, 후술하는 바와 같이, 판상부재(2a, 2b)에서 촬영 화상으로 사용되는 영역은 주면(4a, 4b), 측면(8a, 8b, 9a, 9b) 및 직선을 이루는 각 변(5a, 6a, 5b, 6b)이며, 그 이외의 부분에 대해서는 임의의 형상이라도 되기 때문이다.

도 5는, 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 마커(41)를 설명하기 위한 도이며, (a)는 사시도, (b)는 평면도, (c)는 정면도, (d)는 우측면도이다.

마커(41)의 특징을 도 1에 나타내는 마커(1)와 대비하여 설명하면, 제1 판상부재(2a)와 제2 판상부재(2b)를 각(7)을 대향시켜 배치한 상태에서, 이들 2개의 판상부재(2a, 2b)를 연결하기 위한 연결부(42)가 구비되어 있는 것이다. 여기에, 판상부재(2a), 판상부재(2b) 및 연결부(42)는 조영성 재료에 의해서 일체성형되어 있다. 연결부(42)도 그 두께는 t이고, 그 상면은 주면(4a, 4b)과 수평으로 평평하게 연장하고 있다.

마커(41)는, 또, 판상부재(2a, 2b) 및 연결부(42)가 존재하지 않는 영역은 보완부재로 채워져 있지 않고, 빈 영역으로 되어 있다.

이 마커(41)의 경우도 의료용 촬영기기로 인체를 촬영할 때의 마커로서 이용 한 경우, 주면(4a, 4b), 직선(5(변 5a＋5b)), 직선(6(변 6a＋6b)), 측면(8a, 8b), 측면(9a, 9b)이 화상의 위치결정기준으로서 기능한다. 이 점에 대해서는 후에 상세히 설명한다.

마커(41)는 연결부(42)를 가지는 점 및 보완부재를 가지지 않는 점을 제외하고는 도 1에서 설명한 마커(1)의 구성과 같고, 동일 또는 대응하는 부분에는 동일 번호를 부여하여 중복한 설명은 생략한다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 마커(51)를 설명하기 위한 도이며, (a)는 사시도, (b)는 평면도, (c)는 정면도, (d)는 우측면도이다.

마커(51)가 도 5에 나타내는 마커(41)와 다른 점은 연결부(42)의 외연(外緣)이 직선 모양이 아니라 만곡선(彎曲線) 모양으로 되어 있는 것 및 빈 영역 및 판상부재(2a, 2b)의 이면 측에 보완부재(3)가 충전되어 있는 것이다.

연결부(42)가, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 그 윤곽이 예를 들어 원호 모양의 만곡 형상이어도 마커(51)를 위치결정에 이용할 때에 아무런 지장은 생기지 않는다. 왜냐하면, 연결부(42)로 연결된 판상부재(2a 및 2b)에는, 각각, 직선(5)의 일부를 구성하는 변(5a, 5b)이 존재하고, 또한, 직선(6)의 일부를 구성하는 변(6a, 6b)이 존재하기 때문이다. 또, 이들 각 변(5a, 5b, 6a, 6b)을 경계변으로서 주면(4a, 4b)에 직각인 측면(8a, 8b, 9a, 9b)이 존재하고 있기 때문이다.

마커(51)에서는 2개의 주면(4a, 4b)이 존재하지 않는 영역 및 판상부재(2a, 2b)의 이면 측에는 비조영성 재료로 형성된 보완부재(3, 3a, 3b)가 충전되어 있어, 전체 형상이 직방체 모양으로 되어 있다. 따라서, 취급하기 쉽다고 하는 이점이 있 다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 마커(61)의 구성을 설명하기 위한 도이며, (a)는 사시도, (b)는 평면도, (c)는 정면도, (d)는 우측면도이다.

도 7에 나타내는 마커(61)의 특징은, 도 5에 나타내는 마커(41)와 같이, 두께 t의 2매의 판상부재(2a, 2b)가 연결부(42)에 의해서 연결되어 있어, 수평으로 늘어선 2개의 주면(4a, 4b)을 가지고 있고, 또한, 윤곽형상이 직선 모양이 아니라 원호 모양으로 형성되어 있는 것이다. 또, 빈 영역에는 비조영성 재료의 보완부재는 충전되어 있지 않은 구성이다.

이 마커(61)도 이미 설명한 각 마커와 같이, 주면(4a, 4b), 직선을 구성하기 위한 변(5a, 5b, 6a, 6b) 및 주면(4a, 4b)과 직각인 측면(8a, 8b, 9a, 9b)을 가지고 있다.

또한, 마커(61)의 외형에 관해서는 임의의 형상을 취하는 것이 가능하다.

도 8은 이미 설명한 각 마커(1, 31, 41)에서 그 이면 측의 형상이 평면이 아닌 임의의 형상을 취할 수 있을 수 있는 것을 설명하기 위한 도이다. 도 8의 (a)는 도 1의 (c)의 변형예, 도 8의 (b)는 도 4의 (c)의 변형예, 도 8의 (c)는 도 5의 (c)의 변형예이다.

도 8의 (a) ~ (c)에 나타내는 바와 같이, 각 마커는 그 이면 측의 형상을 평면이 아닌 임의의 형상으로 할 수 있다. 이 경우에 있어서, 임의 형상의 이면 측의 요철(凹凸)은 R이 붙도록 만곡해 있는 것이 바람직하다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 마커(71)의 구성을 나타내는 도 로서, (a)는 사시도, (b)는 평면도, (c)는 정면도, (d)는 우측면도이다. 도 9에 나타내는 마커(71)는 조영성 재료로 형성된 두께 t의 얇은 박판상의 직방체이다. 마커(71)는 그 상면인 주면(4), 주면(4)에 대해서 변(5)을 경계변으로서 직각으로 형성된 측면(8) 및 변(6)을 경계변으로서 주면(4)에 직각으로 형성된 측면(9)을 가지고 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 마커(81)의 구성을 설명하기 위한 도로서, (a)는 사시도, (b)는 평면도, (c)는 정면도, (d)는 우측면도이다.

도 10에 나타내는 마커(81)는 도 9에 나타내는 마커(71)와 비교하면, 그 바닥면이 정면시에서 오목한 만곡 모양으로 움푹 패여 있는 점이 특징이다. 마커(81)의 바닥면을 오목한 만곡 모양으로 하는 것에 의해, 예를 들어 인체의 소정 부위에 장착하기 쉽다는 이점이 생긴다.

마커(81)에서도 위치결정기준을 위해서 필요한 주면(4), 서로 직교하는 직선인 변(5, 6), 변(5)을 경계변으로서 주면(4)에 직각인 측면(8), 변(6)을 경계변으로서 주면(4)에 직각인 측면(9)을 가지고 있다.

도 11은, 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 마커(91)를 설명하는 도로서, (a)는 사시도, (b)는 평면도, (c)는 정면도, (d)는 우측면도이다.

도 11에 나타내는 마커(91)도 전체가 조영성 재료로 형성된 두께 t의 판상부재이며, 평면인 주면(4), 주면(4)의 윤곽의 일부를 형성하는 서로 직교하는 직선인 변(5 및 6), 변(5 및 6)을 경계변으로서 주면(4)에 직각인 2개의 측면(8, 9)을 가지고 있다. 마커(91)는 이러한 위치결정을 위한 요소가 구비되어 있으면 되고, 그 나머지의 형상에 대해서는, 도 11에 나타내는 바와 같이 곡선 형상으로 하는 것도 가능하다.

다음으로, 본 발명에 관한 마커를 붙인 실체를 촬영한 경우에 있어서, 마커의 영상에 의해서 어떻게 하여 화상의 위치결정을 실시하는지에 대해서 설명한다.

예를 들어 도 1에 나타내는 마커(1)를 장착하여 인체를 촬영한 것으로 한다. 그 촬영 화상에는 마커(1)가 그림자로 비춰지고 있다. 그래서, 촬영 화상의 방향을 조정하여, 도 12의 (a)에 나타내는 바와 같이, 마커(1)의 그림자가 비치는 상태로 한다. 이 상태에서는 마커(1)를 평면시에서 바라본 화상으로 되고 있고, 변(5a, 5b)은 일직선으로 비치며, 변(6a, 6b)도 일직선으로 비치고 있다. 따라서, 각(7)에서의 지면에 수직인 방향을 Z축, 일직선(5a, 5b)을 X축, 일직선(6a, 6b)을 Y축으로 하여 좌표를 결정할 수 있다.

만일, 화상의 방향이 올바른 방향으로 되어 있지 않으면, 도 12의 (b)에 나타내는 바와 같이, 마커(1)의 측면(8a, 9a 또는 8b, 9b) 중 어느 하나 또는 양쪽 모두가 보이게 되어, Z축이 기울어 있어 올바르게 바로 위로부터 본 상태가 아닌 것을 인식할 수 있다.

도 9에서 설명한 마커(71)를 이용한 경우에서도, 마찬가지로, 좌표의 위치결정을 실시할 수 있다. 즉, 마커(71)를 장착하여 촬영한 화상에서 마커(71)의 그림자가 도 13의 (a)에 나타내는 바와 같이, 장방형상으로서 표시되어 변(5 및 6)이 직선이고, 직각으로 교차하고 있는 방향이 Z축 방향으로서 정의할 수 있다.

만일, 화상의 방향이 Z축 방향이 아닌 경우는 도 13의 (b)에 나타내는 바와 같이, 변(5, 6) 중 어느 하나 또는 양쪽 모두에 측면(8) 및/또는 측면(9)의 그림자가 나타난다.

도 14의 (a)에 나타내는 바와 같이, 촬영한 화상에 비친 판상부재(2a, 2b)의 주면(4a, 4b)상의 3점을 특정하는 것으로, 그 3점이 포함되는 면에 직교방향의 위치좌표, 즉 Z축을 특정할 수 있다(도 14의 (b)). 그래서, 특정된 Z축 방향에서 마커 화상을 보도록 화상을 회전시켜, 마커 화상에 비친 직선 5a, 5b를 X축, 6a, 6b를 Y축으로 하여 삼차원 좌표를 결정할 수 있다(도 14의 (c)).

그리고, 실체(인체 또는 인체 모델)에서는 장착한 마커의 주면(4a, 4b), 변(5a, 5b, 6a, 6b) 및 측면(8a, 8b, 9a, 9b)을 기준으로 위치를 확인할 수 있어 화상과의 관련지음이 가능하다.

도 9에서 설명한 마커(71) 등의 경우에서도, 마찬가지로, 주면상의 3점을 특정하는 것에 의해 Z축을 특정할 수 있어, 변(5 및 6)에 근거하여 X축 및 Y축을 특정할 수 있다.

다음으로, 치과에서의 임플란트 식립처치에 본 발명에 관한 마커를 이용하여 화상과 실체와의 관련지음을 어떻게 실시하는 지에 대해서 구체적인 예를 설명한다.

도 15는 본 발명의 일실시형태에 관한 마커(31)가 부여된 스텐트(12)를 실체(치열모형)에 장착한 상태를 나타내는 사시도이다. 스텐트(12)는 전체가 비조영 성 재료로 구성되어 있고, 치열모형(13)에 늘어선 복수 개의 치아(T)에 씌워지는 것이다. 스텐트(12)에는 소정의 위치에 마커(31)가 고정되어 있다. 구체적으로는 스텐트(12)를 구성하는 비조영성 재료와 마커(31)의 보완부재의 일부가 고정되어 있다.

도 15에서는 마커(31)에 관련하여, 아래쪽으로 측면판(14)이 구비되어 있지만, 이 측면판(14)은 없어도 상관없다.

도 15에 나타내는 마커(31)가 부여된 스텐트(12)가 장착된 치열모형(13)을 의료용 촬영기기, 예를 들어 CT로 촬영하면, 도 16에 나타내는 화상을 얻을 수 있다. 이 화상은 삼차원 화상으로서 구축되어 있어 임의의 방향에서 확인할 수 있다. 화상에는 스텐트(12)는 비치지 않고, 치아(T)와, 하악골과, 마커(31) 중 판상부재(2a, 2b)만이 비친다.

화상진단에서는 이 화상에 근거하여 임플란트의 식립위치 및 방향을 결정한다. 도 16에서, 굵은 선(15)으로 나타낸 것이 진단에 의해 결정된 임플란트의 식립위치 및 방향이다.

다음으로, 도 16에 나타내는 화상에서, 마커(31)의 판상부재(2a, 2b)의 영상으로부터 마커의 XYZ 좌표계를 결정하고, 그 결정한 XYZ 좌표계에 근거하여, 진단에 의해 결정된 임플란트의 식립위치 및 방향을 스텐트(12)상에 반영시킨다(도 17).

그리고, 도 18에 나타내는 바와 같이, 스텐트상에 반영된 임플란트 식립위치 및 방향(15)을 삼차원 계측기 등으로 특정하고, 스텐트상에 인기(印記)(유도구 멍(16) 등을 부여)하여 도 18에 나타내는 가이드를 작성한다.

그리고, 그 가이드를 실체에 장착하여 임플란트 식립처치를 실시한다.

본 발명은 이상 설명한 각종의 실시형태에 관한 마커로 한정되는 것이 아니고, 청구항 기재의 범위 내에서 여러 가지의 변경이 가능하다. 예를 들어, 각 마커에 대해, 비조영성 재료로 임의 형상의 부가물을 더할 수도 있다.

본 발명은 CT, MRI 등의 의료촬영기기에 의해서 환자 등을 촬영할 때에 사용하기 위한 의료용 촬영 마커에 이용 가능하다.

Claims

서로 직교하는 2개의 직선의 교점을 사이에 두고 대칭인 영역에 형성된 상기 직선을 변(邊)으로 하는 평면으로 이루어지는 2개의 주면(主面)과,

상기 직선의 적어도 일부를 경계변으로 하고, 각 주면에 대해서 각각 직각으로 형성된 2쌍의 측면과,

상기 2개의 주면 및 2쌍의 측면을 포함하고, 조영성(造影性) 재료로 형성된 판상(板狀)부재를 가지는 것을 특징으로 하는 의료용 촬영 마커.
청구항 1에 있어서,

상기 2개의 주면이 존재하지 않는 영역을 매립하고 있고, 상기 2개의 주면과 연속한 평면을 가지는 비조영성 재료로 형성된 보완(補完)부재를 가지는 것을 특징으로 하는 의료용 촬영 마커.
청구항 2에 있어서,

상기 보완부재는 조영성 재료로 형성된 2개의 주면의 뒤편(판상부재의 뒤편) 전체를 덮고 있는 것을 특징으로 하는 의료용 촬영 마커.
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 주면의 위쪽으로부터 주면에 직교방향으로 본 전체의 윤곽형상이 직사 각형인 것을 특징으로 하는 의료용 촬영 마커.
청구항 2 또는 3에 있어서,

상기 주면의 위쪽으로부터 주면에 직교방향으로 본 전체의 윤곽형상이 원형인 것을 특징으로 하는 의료용 촬영 마커.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,

상기 판상부재는 상기 2개의 주면을 연결하기 위해서, 2개의 직선의 교점을 포함한 영역에 연결부를 가지는 것을 특징으로 하는 의료용 촬영 마커.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,

상기 주면의 뒤편은 평면이 아닌 임의 형상의 면인 것을 특징으로 하는 의료용 촬영 마커.
적어도 직교하는 2변을 가지는 평면으로 이루어지는 주면과,

상기 주면의 직교하는 2변을 경계변으로서 당해 2변으로부터 직각으로 연장하는 1쌍의 측면을 가지고, 전체가 조영성 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 판상의 의료용 촬영 마커.