KR20170120471A - Three dimensional model based surgery guide for mandible angle reduction surgery and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하악골 우각부 절제 수술을 위한 가이드 기구 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 하악골 주변의 신경, 연조직, 및 하악골의 골조를 보호하고 효과적으로 수술 대상자의 하악골의 외골격에 고정되면서 절단기구의 이동경로를 안내하기 위한 가이드 기구에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드 구조물은 내벽의 윤곽은 수술 대상자의 수술 전 하악의 3차원 모델의 외곽의 표면의 형상을 그대로 따른다. 이때 하악 절제 수술용 가이드 구조물의 일 부분으로서 수술 대상자의 하악의 외측에 접촉하는 부분의 외곽의 경계면은 미리 설정된 시뮬레이션 상의 절제면을 따라 형성된다.The present invention relates to a guide mechanism for mandibular incision surgery and a method for manufacturing the same. And more particularly, to a guide mechanism for protecting the nerve, soft tissue, and mandibular bone around the mandible and effectively guiding the movement path of the cutting instrument while being fixed to the exoskeleton of the mandible of the operation subject.
The profile of the inner wall of the guide structure for mandibular resection surgery according to an embodiment of the present invention follows the shape of the outer surface of the outer surface of the three-dimensional model of the mandible before surgery of the operation subject. At this time, as a part of the guide structure for mandibular resection surgery, the boundary surface of the outer portion of the portion of the subject in contact with the outer surface of the mandible is formed along the cut surface in the preset simulation.
Description
본 발명은 하악골 우각부 절제 수술을 위한 가이드 기구 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 하악골 주변의 신경, 연조직, 및 하악골의 골조를 보호하고 효과적으로 수술 대상자의 하악골의 외골격에 고정되면서 절단기구의 이동경로를 안내하기 위한 가이드 기구에 관한 것이다.The present invention relates to a guide mechanism for mandibular incision surgery and a method for manufacturing the same. More particularly, to a guide mechanism for protecting the nerve, soft tissue, and mandibular bone around the mandible and effectively guiding the movement path of the cutting instrument while being fixed to the exoskeleton of the mandible of the operation subject.
하악골 우각부의 절제 수술은 대개 미용 목적으로 행해지지만, 교정의 수단으로 활용되기도 한다. 한편, 하악골 주변에는 골격 외에 치신경을 포함한 신경 다발이 통과하므로 하악골의 돌출부를 절제하는 수술에서 신경 다발의 위치를 확인하는 것은 대단히 중요하다.The resection of the mandibular ridge is usually performed for cosmetic purposes, but it is also used as a means of correction. On the other hand, it is very important to confirm the position of the nerve bundle in the operation to remove the protrusion of the mandible, since the nerve bundle including the nerve is passed through the bone around the mandible.
하악골 우각부의 절제 수술용 가이드 기구에 관한 선행기술로서 한국등록특허 제10-0975856호 "하악골 우각부 절제 수술용 가이드 기구"를 들 수 있다.Korean Patent No. 10-0975856 entitled "Guide Mechanism for Surgical Excision of Mandibular Osteoporosis"
도 1을 참조하면 상기 선행기술은 가이드(10)를 수술 대상자의 하악골(20)의 외골격(21)에 고정하기 위한 가이드판(12)과 후크(13), 수술용 절단기구의 이동 경로를 안내하기 위한 슬롯(12a)이 관통 형성되는 특징을 가진다.1, the prior art includes a
그러나 이러한 선행기술에 의하더라도 환자마다 골격의 형상 및 구조가 상이하므로 가이드 기구가 정확히 고정되기 어려운 문제점이 있으며, 상기 선행기술의 방식으로는 주변 연조직을 보호할 목적이라고는 하나 신경 다발의 위치를 고려하고 있지 않다는 점에서 수술의 안전성이 저해될 우려가 있다.However, even with this prior art, there is a problem that the shape and structure of the skeleton differs from patient to patient, so that it is difficult for the guide mechanism to be fixed accurately. In the prior art method, the position of the nerve bundle is considered The safety of the operation is deteriorated.
본 발명은 상기의 종래 기술에서 나타난 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 수술 대상자의 하악골의 외곽의 표면의 돌출 및 구조를 그대로 반영한 수술용 가이드를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a surgical guide that directly reflects the protrusion and structure of the outer surface of the mandible of the subject to be operated.
본 발명은 수술 대상자의 골격의 형상 및 구조를 반영한 맞춤형 구조를 가지고, 신경 다발 및 주변 연조직의 위치를 고려하여 절제 수술이 이루어질 수 있도록 안전성이 향상된 새로운 가이드 기구를 제안하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a new guide mechanism having a tailored structure that reflects the shape and structure of a skeleton of a subject and improved safety so that a resection surgery can be performed considering the location of a nerve bundle and surrounding soft tissues.
본 발명은 특별한 노력 없이도 용이하게 수술 대상자의 하악의 수술 부위에 밀착할 수 있는 가이드를 제안하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a guide which can be easily brought into close contact with a surgical site of a mandible of a subject without any special effort.
본 발명은 수술 도중 예상치 못한 외력에도 불구하고 하악의 외곽에 밀착되어 고정된 상태를 유지할 수 있도록 하악의 힌지 라인(hinge line)을 덮는 구조의 가이드를 제안하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a guide having a structure in which a hinge line of a mandible is covered so as to maintain a fixed state in contact with an outer surface of a mandible despite an unexpected external force during surgery.
본 발명은 디지털 의료 영상에 기반한 하악의 3차원 모델을 이용하여 구현된 3차원 프린팅 기법에 의하여 실제 수술 대상자의 하악골의 외곽의 표면의 구조 및 형상을 그대로 반영한 맞춤형 가이드를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a customized guide that reflects the structure and shape of the outer surface of the mandible of the actual operation subject by the 3D printing technique implemented using the 3D model of the mandible based on digital medical images.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 도출된 구성으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드 구조물은 수술 대상자의 수술 전 하악과 접촉하는 내벽을 포함하고, 상기 내벽의 표면은 상기 수술 대상자의 상기 수술 전 하악의 3차원 모델의 외곽의 표면의 형상을 따라 형성된다. 이때 상기 가이드 구조물의 내벽은 상기 수술 전 하악의 골격의 돌출부의 힌지 라인(hinge line)의 양쪽을 덮도록 형성될 수 있다. 또한 상기 가이드 구조물은 상기 수술 전 하악의 골격의 외측 방향에 위치하는 제1 부분; 및 상기 수술 전 하악의 골격의 힌지 라인으로부터 상기 수술 전 하악의 골격의 내측 방향에 위치하는 제2 부분;을 포함하고, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 경계 없이 매끄럽게(seamless) 이어질 수 있다. 또한 가이드 구조물의 외곽 경계선은 절제선을 반영하도록 설계되는데 상기 수술 전 하악의 외측과 접촉하는 상기 가이드 구조물의 내벽의 경계선은 미리 설정된 상기 수술 전 하악의 절제선을 따라 형성될 수 있다. 또한 상기 가이드 구조물은 상기 수술 전 하악의 외측과 접촉하는 상기 내벽의 경계선으로부터 미리 설정된 수술용 이펙터의 인입 방향을 반영하여 형성되는 안내부;를 더 포함할 수 있다. The guide structure for mandibular resection surgery according to an embodiment of the present invention includes an inner wall contacting the mandible before surgery of a subject to be operated, And is formed along the shape of the outer surface of the three-dimensional model of the pre-operative mandible of the operation subject. At this time, the inner wall of the guide structure may be formed so as to cover both sides of the hinge line of the protrusion of the mandible skeleton before the operation. The guide structure may further include a first portion positioned in an outer direction of the mandible skeleton before the operation; And a second portion positioned inward of the pre-op mandibular skeleton from a hinge line of the pre-op mandibular skeleton, wherein the first portion and the second portion may be seamless without boundary . In addition, the outline boundary line of the guide structure is designed to reflect the ablation line, and the boundary line of the inner wall of the guide structure, which contacts the outer side of the mandible before the operation, may be formed along the ablation line of the preoperative mandibular condyle. The guide structure may further include a guide formed to reflect a predetermined direction of the surgical effector from a boundary line of the inner wall contacting the outer surface of the mandible.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법은, 하악 절제 수술의 3차원 시뮬레이션을 통하여 수술 대상자의 수술 전 하악의 외곽의 표면에 수술 시 절제될 절제선을 설정하는 단계; 상기 수술 전 하악의 외곽의 표면, 상기 절제선 및 하부 경계선에 의하여 둘러싸인 제1 3차원 모델을 생성하는 단계; 및 상기 제1 3차원 모델에 기반하여 실제 3차원 공간에 존재하는 하악 절제 수술용 가이드 구조물을 형성하는 단계;를 포함한다. 이 때 하부 경계선은 상기 절제선으로부터 상기 수술 전 하악의 돌출부의 힌지 라인(hinge line)을 넘어 위치할 수 있다. 즉, 수술 전 하악의 돌출부의 힌지 라인을 기준으로 절제선이 설정된 외곽의 표면의 반대측에 하부 경계선이 설정될 수 있다. In addition, the method for manufacturing a mandible surgical excision guide according to an embodiment of the present invention includes the steps of setting a resection line to be ablated at the time of surgery on the surface of the outer surface of the mandible before surgery of the operation subject through three- ; Creating a first three-dimensional model enclosed by the surface of the outer mandible, the ablation line, and the lower borderline; And forming a guide structure for mandibular resection surgery existing in an actual three-dimensional space based on the first three-dimensional model. At this time, the lower border line may be located beyond the hinge line of the protrusion of the mandible before the operation from the ablation line. That is, a lower boundary line may be set on the opposite side of the outer surface of the outer contour on which the ablation line is set with respect to the hinge line of the protrusion of the mandible before surgery.
이 때 상기 하악 절제 수술용 가이드 구조물을 형성하는 단계는, 디지털 데이터에 기반한 3차원 프린팅 기법에 의하여 수행될 수 있다. 이 때 제1 3차원 모델을 생성하는 단계는 제1 3차원 모델의 내벽의 표면이 수술 대상자의 수술 전 하악의 3차원 모델의 외곽의 표면의 형상을 따라 형성되도록 상기 제1 3차원 모델을 생성할 수 있다. At this time, the step of forming the guide structure for mandibular resection surgery may be performed by a three-dimensional printing technique based on digital data. The generating of the first three-dimensional model may include generating the first three-dimensional model so that the surface of the inner wall of the first three-dimensional model is formed along the shape of the outer surface of the three- can do.
또한, 상기 제1 3차원 모델을 생성하는 단계는 상기 제1 3차원 모델의 내벽이 상기 수술 전 하악의 골격의 돌출부의 힌지 라인(hinge line)의 양쪽을 덮도록 상기 제1 3차원 모델을 생성할 수 있다.The generating of the first three-dimensional model may include generating the first three-dimensional model such that the inner wall of the first three-dimensional model covers both sides of the hinge line of the protrusion of the pre- can do.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법은 상기 제1 3차원 모델을 생성하는 단계 이전에 상기 하악 절제 수술의 3차원 시뮬레이션 결과와 절제선에 기반하여 상기 하악 절제 수술의 절제면을 시뮬레이션하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the method of manufacturing a guide for mandible removal surgery according to an embodiment of the present invention is characterized in that, prior to the step of generating the first three-dimensional model, And a step of simulating the ablation surface of the second substrate.
상기 하악 절제 수술의 절제면을 시뮬레이션하는 단계는 상기 수술 전 하악의 좌우의 형상의 대칭성, 또는 상기 수술 전 하악의 내부의 신경의 위치 중 적어도 하나 이상을 고려한 시뮬레이션을 수행할 수 있다. The step of simulating the resection surface of the mandible resection surgery may perform a simulation considering at least one of the symmetry of the left and right shape of the mandible before the surgery or the position of the nerve inside the pre-surgery mandible.
상기 제1 3차원 모델을 생성하는 단계는 상기 수술 부위가 절제된 절제면이 연장된 경계면을 기준으로 경계면의 외측에서 상기 연장된 볼륨을 가지는 상기 제1 3차원 모델을 생성할 수 있다. 즉, 가이드의 제1 3차원 모델을 생성하기 위해 볼륨을 확장할 때 확장된 볼륨이 절제면의 방향을 넘어서지 않도록 절제면을 기준면으로 설정할 수 있다.The generating of the first three-dimensional model may generate the first three-dimensional model having the extended volume outside the interface with respect to the interface on which the cut-off portion of the surgical site has been removed. That is, when the volume is expanded to create the first three-dimensional model of the guide, the cut-off surface may be set as the reference surface so that the expanded volume does not exceed the cut-off direction.
또한, 수술 도구의 초기 인입 방향이 절제면과 미세하게 어긋나 있을 때, 이를 안내할 수 있는 안내부의 3차원 모델을 부가한 3차원 모델을 생성할 수 있다. 즉, 제1 3차원 모델에 상기 수술 부위가 절제된 절제면의 연장된 경계면으로부터 수술용 이펙터의 인입 방향을 안내하도록 돌출되는 안내부를 추가로 포함하는 제2 3차원 모델을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.Further, when the initial pulling-in direction of the surgical tool is slightly deviated from the cut surface, a three-dimensional model including a three-dimensional model of the guide portion capable of guiding the three-dimensional model can be generated. That is, the method further includes the step of creating a second three-dimensional model further including a guide part protruding from the extended boundary surface of the cut-off surface on which the surgical site is cut out, to guide the pulling-in direction of the surgical effector to the first three- .
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법은, 하악 절제 수술의 3차원 시뮬레이션을 통하여 수술 대상자의 하악의 수술 부위가 절제된 제3 3차원 모델을 생성하는 단계; 상기 제3 3차원 모델의 외곽면에서 외부 방향으로 연장된 볼륨을 가지는 제4 3차원 모델을 생성하는 단계; 상기 연장된 볼륨을 가지는 제4 3차원 모델과 상기 제3 3차원 모델을 분리하는 단계; 및 상기 제4 3차원 모델에 기반하여 실제 3차원 공간에 존재하는 하악 절제 수술용 가이드 구조물을 형성하는 단계;를 포함한다. 이 때 상기 하악 절제 수술용 가이드 구조물을 형성하는 단계는, 디지털 데이터에 기반한 3차원 프린팅 기법에 의하여 수행될 수 있다. 이 때 제4 3차원 모델을 생성하는 단계는 제4 3차원 모델의 내벽의 표면이 수술 대상자의 수술 전 하악의 3차원 모델의 외곽의 표면의 형상을 따라 형성되도록 상기 제4 3차원 모델을 생성할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a guide for mandible removal surgery, the method comprising: generating a third three-dimensional model in which a surgical site of a mandible of a subject is excluded through three- Generating a fourth three-dimensional model having a volume extending outwardly from an outer surface of the third three-dimensional model; Separating a fourth three-dimensional model having the extended volume and the third three-dimensional model; And forming a guide structure for mandibular resection surgery existing in an actual three-dimensional space based on the fourth three-dimensional model. At this time, the step of forming the guide structure for mandibular resection surgery may be performed by a three-dimensional printing technique based on digital data. At this time, the step of generating the fourth three-dimensional model generates the fourth three-dimensional model so that the surface of the inner wall of the fourth three-dimensional model is formed along the shape of the outer surface of the three- can do.
또한, 상기 제4 3차원 모델을 생성하는 단계는 상기 제4 3차원 모델의 내벽이 상기 수술 전 하악의 골격의 돌출부의 힌지 라인(hinge line)의 양쪽을 덮도록 상기 제4 3차원 모델을 생성할 수 있다.The generating of the fourth three-dimensional model may include generating the fourth three-dimensional model so that the inner wall of the fourth three-dimensional model covers both sides of the hinge line of the protrusion of the pre- can do.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법은 상기 제3 3차원 모델을 생성하는 단계 이전에 상기 하악 절제 수술의 3차원 시뮬레이션을 통하여 상기 하악 절제 수술의 절제면을 시뮬레이션하는 단계를 더 포함할 수 있다. Further, the method of manufacturing a guide for mandible removal surgery according to an embodiment of the present invention may include a step of simulating the excision surface of the mandible surgery through the three-dimensional simulation of the mandible surgery prior to the step of generating the third three- The method comprising the steps of:
상기 하악 절제 수술의 절제면을 시뮬레이션하는 단계는 상기 수술 전 하악의 좌우의 형상의 대칭성, 또는 상기 수술 전 하악의 내부의 신경의 위치 중 적어도 하나 이상을 고려한 시뮬레이션을 수행할 수 있다. The step of simulating the resection surface of the mandible resection surgery may perform a simulation considering at least one of the symmetry of the left and right shape of the mandible before the surgery or the position of the nerve inside the pre-surgery mandible.
상기 제4 3차원 모델을 생성하는 단계는 상기 수술 부위가 절제된 절제면이 연장된 경계면을 기준으로 경계면의 외측에서 상기 연장된 볼륨을 가지는 상기 제4 3차원 모델을 생성할 수 있다. 즉, 가이드의 제4 3차원 모델을 생성하기 위해 볼륨을 확장할 때 확장된 볼륨이 절제면의 방향을 넘어서지 않도록 절제면을 기준면으로 설정할 수 있다.The step of generating the fourth three-dimensional model may generate the fourth three-dimensional model having the extended volume outside the boundary surface based on the extended boundary surface of the cut-off portion. That is, when the volume is expanded to create a fourth three-dimensional model of the guide, the cut-off surface may be set as the reference surface so that the expanded volume does not exceed the cut-off direction.
또한, 수술 도구의 초기 인입 방향이 절제면과 미세하게 어긋나 있을 때, 이를 안내할 수 있는 안내부의 3차원 모델을 부가한 3차원 모델을 생성할 수 있다. 즉, 제4 3차원 모델에 상기 수술 부위가 절제된 절제면의 연장된 경계면으로부터 수술용 이펙터의 인입 방향을 안내하도록 돌출되는 안내부를 추가로 포함하는 제5 3차원 모델을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.Further, when the initial pulling-in direction of the surgical tool is slightly deviated from the cut surface, a three-dimensional model including a three-dimensional model of the guide portion capable of guiding the three-dimensional model can be generated. That is, the method further includes the step of generating a fifth three-dimensional model further including a guide portion protruding from the extended boundary surface of the cut-off surface on which the surgical site is excluded to guide the direction of insertion of the surgical effector into the fourth three- .
본 발명에 따르면 수술 대상자의 하악골의 외곽의 표면의 돌출 및 구조를 그대로 반영한 수술용 가이드를 제조할 수 있다.According to the present invention, a surgical guide that reflects the protrusion and the structure of the outer surface of the mandible of the subject of surgery can be manufactured.
본 발명에 따르면 수술 대상자의 골격의 형상 및 구조를 반영한 맞춤형 구조를 가지고, 신경 다발 및 주변 연조직의 위치를 고려하여 절제 수술이 이루어질 수 있도록 안전성이 향상된 새로운 가이드 기구를 제조할 수 있다.According to the present invention, it is possible to manufacture a new guide mechanism having a tailored structure reflecting the shape and structure of the skeleton of the operation subject and having improved safety so as to perform the resection surgery considering the location of the nerve bundle and the surrounding soft tissue.
본 발명에 따르면 특별한 노력 없이도 용이하게 수술 대상자의 하악의 수술 부위에 밀착할 수 있는 가이드를 이용하여 수술 과정을 간략화하고 수술 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, there is an advantage that a surgical procedure can be simplified and the operation time can be shortened by using a guide that can be easily attached to a surgical site of a mandible of a subject without any special effort.
본 발명에 따르면 수술 도중 예상치 못한 외력에도 불구하고 하악의 외곽에 밀착되어 고정된 상태를 유지할 수 있도록 하악의 힌지 라인(hinge line)을 덮는 구조의 가이드를 제조할 수 있다.According to the present invention, it is possible to manufacture a guide having a structure that covers the hinge line of the mandible so as to maintain the fixed state by being in close contact with the outer surface of the mandible in spite of unexpected external force during surgery.
본 발명에 따르면 디지털 의료 영상에 기반한 하악의 3차원 모델을 이용하여 구현된 3차원 프린팅 기법에 의하여 실제 수술 대상자의 하악골의 외곽의 표면의 구조 및 형상을 그대로 반영한 맞춤형 가이드를 제조할 수 있다.According to the present invention, a customized guide that reflects the structure and shape of the outer surface of the mandible of the actual operation subject can be manufactured by the 3D printing technique implemented using the 3D model of the mandible based on the digital medical image.
본 발명에 따르면 수술 대상자의 고유한 하악의 형상을 미리 모델링하고, 모델에 따른 3차원 가이드 구조물을 제조함으로써 수술 대상자에게 고유한 맞춤형 가이드 구조물을 제공할 수 있으며, 각 수술 과정은 수술 대상자에게 최적화되어 있으므로 수술의 안전성이 높고 수술 시간을 현저하게 단축할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a customized guide structure unique to the operation subject by modeling the shape of the mandible of the operation subject in advance and manufacturing the 3D guide structure according to the model, and each operation procedure is optimized for the operation subject Therefore, the safety of the operation is high and the operation time can be shortened remarkably.
본 발명에 따르면 수술 대상자의 고유한 하악의 형상에 따라 가이드 구조물이 형성되므로 수술 과정에서 가이드를 부착하는 과정에서 상하, 좌우의 방향을 나타내는 별도의 지표를 필요로 하지 않으며 직관적으로 가이드 구조물을 수술 부위에 부착할 수 있어 혼동의 우려도 없다.According to the present invention, since the guide structure is formed according to the shape of the mandible of the operation subject, it is unnecessary to provide a separate index indicating the directions of up and down and left and right in the process of attaching the guide in the surgical procedure. So that there is no fear of confusion.
본 발명에 따르면 수술 대상자의 하악의 고유한 형상에 따라 가이드의 내벽의 구조가 재현되므로 하악과 가이드 구조물 간의 밀착도가 매우 높아 표면의 마찰력이나 강도의 선택 범위가 넓고, 재료 선택의 자유도가 매우 넓어 경제성 측면에서도 큰 효과를 거둘 수 있다.According to the present invention, since the structure of the inner wall of the guide is reproduced according to the inherent shape of the mandible of the operation subject, the degree of contact between the mandibular and guide structures is very high, so that the range of frictional force or strength of the surface is wide, It can have a great effect on the side.
도 1은 종래 기술의 하악골 우각부 절제 수술용 가이드 기구의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드 생성 과정의 일부분을 구성하는, 수술 대상자의 하악을 포함하는 3차원 모델을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드 생성 과정의 일부분으로서 절제 수술 대상 부위 및 절제선을 시뮬레이션을 통하여 확인하는 과정을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드를 시뮬레이션을 통하여 생성하는 과정의 일부를 도시하는 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 상으로 절제된 하악 부위와 그를 둘러싸는 가이드 구조물의 3차원 모델을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 전체 모형에 가이드가 덧씌워진 상황을 가정한 3차원 모델을 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술이 적용된 이후, 절제된 하악의 우각 돌출부와 그를 둘러싸는 가이드 구조물의 실물을 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드를 생성하는 방법을 도시하는 동작 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 이펙터의 인입 방향을 안내하는 안내부가 포함된 가이드 구조물의 개략적인 구조를 도시하는 도면이다.
도 11 내지 도 13 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드를 생성하는 방법을 도시하는 동작 흐름도이다.Fig. 1 is a view showing an example of a guide mechanism for a mandibular incision resection surgery in the prior art.
FIG. 2 is a view showing a three-dimensional model including a mandible of a subject to be operated, which constitutes a part of a guide generation process for a mandible surgery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view illustrating a process of confirming a region to be resected and a resection line through simulation, as a part of a guide generating procedure for mandible resection surgery according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a part of a process of generating a guide for mandible ablation surgery according to an embodiment of the present invention through simulation.
FIGS. 5 and 6 are views showing a three-dimensional model of a mandibular region excised by a simulation and a guide structure surrounding it according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view showing a three-dimensional model assuming a situation in which a guide is overlaid on an entire mandible model according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view showing a removed portion of a mandible right protrusion and a guide structure surrounding the mandible, after the mandible surgery according to an embodiment of the present invention is applied.
9 is a flowchart illustrating a method of generating a guide for mandible surgery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view showing a schematic structure of a guide structure including a guide portion for guiding a pulling-in direction of a surgical effector according to an embodiment of the present invention.
11 to 13 are operational flowcharts illustrating a method of generating a guide for mandible ablation surgery according to an embodiment of the present invention.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.However, the present invention is not limited to or limited by the embodiments. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법은, 하악 절제 수술의 3차원 시뮬레이션을 통하여 절제된 제1 3차원 모델을 생성하는 단계; 절제된 제1 3차원 모델의 외곽의 표면에서 외부 방향으로 연장된 볼륨을 가지는 제2 3차원 모델을 생성하는 단계; 연장된 볼륨을 가지는 제2 3차원 모델과 제1 3차원 모델을 분리하는 단계; 및 분리된 제2 3차원 모델에 기반하여 실제 3차원 공간에 존재하는 하악 절제 수술용 가이드를 형성하는 단계; 를 포함한다.A method of manufacturing a mandible-removing surgical guide according to an embodiment of the present invention includes: generating a resected first three-dimensional model through three-dimensional simulation of a mandible surgery; Creating a second three-dimensional model having a volume extending outwardly from a surface of an outer surface of the cutout first three-dimensional model; Separating a first three-dimensional model and a second three-dimensional model having an extended volume; And forming a guide for mandible removal surgery in an actual three-dimensional space based on the separated second three-dimensional model; .
이때 절제된 제1 3차원 모델의 절제면 상에서는 연장된 볼륨을 가지지 않으며, 연장된 볼륨을 가지는 제2 3차원 모델은 절제면 뿐만 아니라 절제면의 방향을 넘어서는 연장된 볼륨을 가지지 않도록 설계될 수 있다.At this time, the second three-dimensional model having the extended volume does not have the extended volume on the resection plane of the resected first three-dimensional model, and the second three-dimensional model having the extended volume can be designed not to have the resection plane as well as the extended volume beyond the direction of the resection plane.
실제 3차원 공간에 존재하는 하악 절제 수술용 가이드를 형성하는 단계는 디지털 데이터에 기반한 3차원 프린팅 기법에 의하여 수행될 수 있다.The step of forming a guide for mandibular resection surgery in an actual three-dimensional space can be performed by a three-dimensional printing technique based on digital data.
이때 분리된 제2 3차원 모델의 내벽의 표면은 수술 대상자의 실제 하악의 모델 또는 제1 3차원 모델의 외곽의 표면의 형상을 그대로 따르도록 설계될 수 있다.At this time, the surface of the inner wall of the separated second three-dimensional model can be designed to follow the shape of the actual mandibular model of the subject or the outer surface of the first three-dimensional model.
하악의 3차원 모델에서 하악 절제 수술의 절제면을 시뮬레이션하는 단계가 더 포함될 수 있다. 이때 시뮬레이션하는 단계는 하악의 좌우의 형상의 대칭성, 하악 내부의 신경의 위치를 고려하여 실행될 수 있으며 이를 통하여 수술의 안전성을 향상시킬 수 있다.The step of simulating the ablation plane of the mandibular resection surgery in the three-dimensional model of the mandible may be further included. At this time, the simulation step can be performed considering the symmetry of the shape of the left and right mandibular shape and the position of the nerve inside the mandible, thereby improving the safety of the operation.
본 발명의 다른 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드 구조물은 내벽의 윤곽은 수술 대상자의 수술 전 하악의 3차원 모델의 외곽의 표면의 형상을 그대로 따르는 것을 특징으로 한다.The contour of the inner wall of the guide structure for mandibular resection surgery according to another embodiment of the present invention is characterized in that the shape of the outer surface of the outer surface of the three-dimensional model of the mandible before surgery of the operation subject follows as it is.
이때 하악 절제 수술용 가이드 구조물의 일 부분으로서 수술 대상자의 하악의 외측에 접촉하는 부분의 외곽의 경계면은 미리 설정된 시뮬레이션 상의 절제면을 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.Wherein a boundary surface of an outer portion of a part of the guide structure for contacting the outer surface of the mandible of the operation subject is formed along a cut surface in a preset simulation.
가이드 구조물의 내벽은 하악 골격의 돌출부의 힌지 라인(hinge line)의 양쪽을 덮도록 형성될 수 있으며, 가이드 구조물의 제1 부분은 하악 골격의 외측 방향에 위치하고 가이드 구조물의 제2 부분은 하악 골격의 힌지 라인을 넘어서 하악 골격의 내측 방향에 위치할 수 있다. 이때 제1 부분과 제2 부분은 힌지 라인에서 만나도록 형성되며 제1 부분과 제2 부분은 경계 없이 매끄럽게 (seamless) 이어진다.The inner wall of the guide structure may be formed to cover both sides of the hinge line of the protrusion of the mandible, the first portion of the guide structure being located in the outer direction of the mandible, and the second portion of the guide structure It may be located in the medial direction of the mandible skeleton beyond the hinge line. Wherein the first portion and the second portion are configured to meet at a hinge line and the first portion and the second portion are seamless without boundary.
가이드 구조물의 일 부분으로서 하악의 외측에 접촉하는 외곽 경계면은 시뮬레이션된 절제면으로부터 절제용 이펙터(effector, 수술 도구)의 인입 방향에 따라 연장되도록 설계될 수 있다.As a part of the guide structure, the outer boundary surface which contacts the outer side of the mandible can be designed to extend from the simulated resection surface according to the direction of insertion of the resection effector (surgical tool).
이하, 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드 생성 과정의 일부분을 구성하는, 수술 대상자의 하악을 포함하는 3차원 모델(200)을 도시하는 도면이다.FIG. 2 is a view showing a three-
도 2를 참조하면 3차원 모델은 영상분할(segmentation) 기법을 통하여 하악(mandible)(210), 신경관(nerve)(220), 치아(teeth)(211) 구조를 구분하여 표시할 수 있다.Referring to FIG. 2, the three-dimensional model can display the structures of the
이 때 본 발명의 하악 절제 수술용 가이드 생성 과정에 따르면 영상분할된 하악(210), 신경관(220), 치아(211)를 포함하는 3차원 모델은 STL 파일로 변환하여 저장될 수 있다.At this time, the three-dimensional model including the divided images of the
본 발명의 3차원 모델은 기존의 2차원 CT 영상만으로는 파악하기 어려운 하악 내부의 신경관(220)과 치아(211) 등 구조물의 위치와 형상을 직관적으로 파악할 수 있는 장점이 있다.The three-dimensional model of the present invention is advantageous in that it can intuitively grasp the positions and shapes of structures such as the
도 2에 도시된 3차원 모델(200)은 수술 대상자의 좌측 전면에서 바라본 것을 가정하여 표시된다. 이 경우 수술 대상자의 좌측 전면의 하악(210)의 구조가 화면 상의 전면에 표시되고, 수술 대상자의 우측의 하악(210a)의 구조는 3차원 모델(200) 내의 다른 구조체에 가려져 일부만 표시될 수 있다.The three-
도 2에 도시되지는 않았지만 3차원 모델(200)이 표시되는 각도를 조절할 수 있는 사용자 메뉴가 사용자에게 제공될 수 있다. 3차원 모델(200)이 표시되는 각도에 따라서는 좌측의 하악(210)과 우측의 하악(210a)을 비교하고 좌측의 하악(210)과 우측의 하악(210a) 간의 대칭 여부가 드러나도록 3차원 모델(200)이 표시될 수도 있을 것이다.Although not shown in FIG. 2, a user menu that can adjust the angle at which the three-
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드 생성 과정의 일부분으로서 절제 수술 대상 부위(313)및 절제선(331)을 시뮬레이션을 통하여 확인하는 과정을 도시하는 도면이다.FIG. 3 is a view illustrating a process of confirming a resection
도 3을 참조하면, 담당 의사와 수술 대상자는 3차원 모델을 참고한 컨설팅 과정을 통하여 수술 대상자의 수술 전 하악(310)의 3차원 모델 상에서 절제하고자 하는 부위(313)를 표시할 수 있다.Referring to FIG. 3, the physician and the operation subject can display a
3차원 모델 상에서 절제면(도시되지 않음)을 표시함으로써 절제면 상에 신경관(320)이 위치하는지, 즉, 신경관(320)의 절제 가능성이 있는지를 미리 예측 가능하며, 또한 하악(310)의 3차원 모델을 표시함으로써 좌우 양측의 형상의 대칭성을 예측할 수 있다. 절제면(도시되지 않음)과 하악(310)의 외골격과의 경계선을 설명의 편의상 절제선(331)이라 표기하기로 한다. 도 3에서는 절제면이 도시되지 않았으나, 하악(310)의 3차원 모델을 회전시켜 적절한 뷰 포인트에서 3차원 모델을 표시한다면 절제면이 드러나도록 표시할 수 있을 것이다. 도 3에서는 절제면 대신 절제면과 하악(310)이 만나는 곡선이 절제선(331)으로서 표시되고 있는데, 절제선(331)의 표시를 통해서도 사용자는 간접적으로나마 신경관(320)의 절제 가능성을 예측할 수 있다.It is possible to predict in advance whether or not the
의사 또는 사용자는 수술 전 하악(310)의 3차원 모델 상에서 절제하고자 하는 절제선(331)을 사용자 인터페이스를 통하여 입력할 수도 있고, 컴퓨팅 시스템 또는 프로세서에 의하여 제공되는 추천된 절제선(331)을 승인할 수도 있다.The doctor or the user may input the
예를 들어 의사 또는 사용자는 절제하고자 하는 궤적을 따라서 절제선(331)을 3차원 모델 상에 표시할 수 있는데, 이때 의사 또는 사용자가 입력한 절제선(331)의 궤적을 반영하여 절제하고자 하는 부위(313)가 절제될 수 있는 절제면이 컴퓨팅 시스템 또는 프로세서에 의하여 도출될 수 있다.For example, a doctor or a user can display a
절제선(331) 및 절제면이 설정된 이후, 절제면이 포함된 절제 대상 부위(313)의 볼륨이 잘 보이도록 3차원 모델을 회전시켜 절제면의 설정, 절제 대상 부위(313)의 설정이 적절한 지 확인한 이후에 의사 또는 사용자가 컨펌하는 입력을 가할 수도 있다. 이때 신경관(320)의 영상분할(segmentation) 정보가 함께 표시되어 의사 또는 사용자의 정확한 판단을 지원하는 수단으로 제공될 수 있다.After the
도 4A와 4B는 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드를 시뮬레이션을 통하여 생성하는 과정의 일부를 도시하는 도면이다.FIGS. 4A and 4B are views showing a part of a process of generating a guide for mandible ablation surgery according to an embodiment of the present invention through simulation.
도 4A를 참조하면 수술 대상자의 하악(410)과 가이드 구조물(440)을 측면에서 바라본 도면이 도시된다. 도 4B를 참조하면 하악(410)과 가이드 구조물(440)을 아래에서 바라본 도면이 도시된다.Referring to FIG. 4A, a side view of the
도 4A와 도 4B를 참조하면 절제될 예정인 하악(410)의 부위에 대한 3차원 모델로부터 일정한 두께의 볼륨을 가지고 절제선 및 하악(410)의 힌지 라인(412)을 기준으로 하악(410)의 외측과 내측을 모두 포함하도록 가이드 구조물(440)이 디자인될 수 있다.Referring to FIGS. 4A and 4B, a volume of a predetermined thickness from a three-dimensional model of a part of the
도 4B에 도시된 바와 같이 하악(410)을 감싸듯이 가이드 구조물(440)이 하악(410)에 부착되므로 하악(410) 절제 시 가이드 구조물(440)의 부착점을 직관적으로 찾기 쉽고, 가이드 구조물(440)을 고정 장비로 쉽게 고정할 수 있다.Since the
도 4A에서는 하악(410)의 외곽의 표면으로부터 신경관(420)의 거리를 직관적으로 표시함으로써 사용자로 하여금 하악 절제 수술의 안전성에 대하여 시각적으로 점검할 수 있도록 할 수 있다.In FIG. 4A, the distance of the
도 4A와 도 4B에서 가이드 구조물(440)의 시뮬레이션 시 도 3의 절제선(331) 정보가 활용될 수 있다. 즉, 가이드 구조물(440)은 하악(410)을 외측에서 둘러싸도록 생성되며, 상측의 경계면은 절제선(331) 또는 절제선(331)의 연장면에 의하여 규정될 수 있다. 가이드 구조물(440)의 하측의 경계면은 힌지 라인(412)에 기반하여 설정될 수 있다. 절제선(331)의 연장면은 절제선(331)을 하악(410)의 외측 방향으로 연장시킴으로써 생성될 수 있다. 가이드 구조물(440)은 하악(410), 절제선(331) 또는 절제선(331)의 연장면, 힌지 라인(412)에 기반한 하측의 경계면에 둘러싸이도록 설정되고, 하악(410)으로부터 일정 두께의 볼륨을 가지도록 설정함으로써 가이드 구조물(440)이 시뮬레이션될 수 있다.In the simulation of the
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 상으로 절제된 하악 부위와 그를 둘러싸는 가이드 구조물의 3차원 모델을 도시하는 도면이다.FIGS. 5 and 6 are views showing a three-dimensional model of a mandibular region excised by a simulation and a guide structure surrounding it according to an embodiment of the present invention.
도 5에서는 가이드 구조물(540)의 3차원 모델이 도시된다. 가이드 구조물(540)의 3차원 모델은 내벽(541)을 포함한다. 여기서 내벽(541)은 수술 대상 부위(513)의 외곽의 표면을 둘러싸는 가이드 구조물(540)의 3차원 모델의 일 부분을 의미한다.5, a three-dimensional model of the
가이드 구조물(540)의 3차원 모델은 수술 대상 부위(513)의 3차원 모델에 기반하여 생성될 수 있다. 이때 가이드 구조물(540)의 3차원 모델 상의 내벽(541)의 표면은 수술 대상 부위(513)의 3차원 모델의 외곽의 표면의 형상 및 굴곡을 반영하여 생성될 수 있다. 즉, 완성된 가이드 구조물(540)의 내벽(541)이 수술 대상 부위(513)의 외곽의 표면에 들어맞도록 설계될 수 있다. 이때 내벽(541)의 표면의 굴곡과 수술 대상 부위(513)의 외곽의 표면의 굴곡은 동일 패턴의 음각과 양각과 같이 서로 맞물리도록 형성되어 가이드 구조물(540)이 수술 대상 부위(513)의 외곽에 용이하게 부착될 수 있다.The three-dimensional model of the
수술 대상 부위(513)가 수술 전 하악으로부터 절제되는 절제면(530)이 도 5에 도시된다. 도 5는 실제 절제된 이후의 도면이 아니고 하악 절제 수술의 시뮬레이션에 의하여 생성된 3차원 모델을 도시하는 것이므로, 도 5의 절제면(530)은 절제 예정인 단면으로 간주할 수 있다.A
절제면(531)이 하악의 외측의 표면과 만나서 형성되는 곡선을 절제선(531)이라 함은 앞에서 설명한 바와 같다.The curve formed by the
도 6에서는 가이드 구조물(640)이 수술 대상 부위(613)의 외곽의 표면에 부착된 상태를 도시한다. 수술 대상 부위(613)의 절제면(630)과 절제선(631)에 대한 설명은 도 5에서의 절제면(530) 및 절제선(531)과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.6 shows a state in which the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 전체 모형(710, 710a)에 가이드(740, 740a)가 덧씌워진 상황을 가정한 3차원 모델을 도시하는 도면이다.7 is a view showing a three-dimensional model assuming a situation in which guides 740 and 740a are superimposed on a mandible
도 7을 참조하면 수술 대상자의 우측 하악(710)과 좌측 하악(710a)의 3차원 모델의 구조가 함께 도시된다. 우측 하악(710)의 수술 대상 부위의 외곽에는 우측 수술용 가이드(740)가 부착되고 좌측 하악(710a)의 수술 대상 부위의 외곽에는 좌측 수술용 가이드(740a)가 부착된다.Referring to FIG. 7, the structure of the three-dimensional model of the
절제 수술 이후 남은 하악의 부위가 좌측-우측 간의 대칭성을 유지하는 것은 하악 절제 수술의 미용적 측면에서 매우 중요한 과제이므로, 하악 절제 수술의 3차원 시뮬레이션은 하악의 좌우의 형상의 대칭성을 고려한 상태에서 수행될 수 있다.Since the left mandibular symmetry of the remaining mandibular region after mandibular resection is a very important issue in the cosmetic aspect of mandibular resection surgery, the three-dimensional simulation of mandibular resection surgery is performed in consideration of symmetry of left and right mandibular shape .
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술이 적용된 이후, 절제된 하악의 우각 돌출부(810a, 810b)와 그를 둘러싸는 가이드 구조물(820a, 820b)의 실물을 도시하는 도면이다. 가이드 구조물의 외곽 경계선(830a, 830b)을 따라 수술용 이펙터를 움직임으로써 수술 과정이 간단하고 기존 수술 시간 대비 단축의 효과가 현저한 장점이 있다.FIG. 8 is a view showing the actual state of the mandibular
도 8에서는 수술 대상자의 좌측 하악의 우각 돌출부(810a)를 둘러싸는 좌측의 가이드 구조물(820a)과 우측 하악의 우각 돌출부(810b)를 둘러싸는 우측의 가이드 구조물(820b)가 도시된다. 가이드 구조물(820a, 820b)의 외곽 경계선(830a, 830b)은 3차원 시뮬레이션 상의 절제선에 대응한다.In FIG. 8, a
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드를 생성하는 방법을 도시하는 동작 흐름도이다. 하악 절제 수술용 가이드를 생성하는 방법은 프로세서, 메모리, 디스플레이 장치, 3차원 모델 데이터를 3차원 실물로 구현할 수 있는 구현 장치를 포함하는 컴퓨팅 시스템 내에서 수행될 수 있다. 3차원 모델 데이터를 3차원 실물로 구현할 수 있는 구현 장치는 예를 들면 3차원 프린터일 수 있으며, 메모리, 디스플레이 장치, 3차원 프린터는 프로세서의 제어를 받아 하기의 동작을 수행할 수 있다.9 is a flowchart illustrating a method of generating a guide for mandible surgery according to an embodiment of the present invention. Methods for generating a guide for mandibular resection surgery can be performed in a computing system including a processor, a memory, a display device, and an implementation capable of realizing three-dimensional model data in a three-dimensional real world. An implementation device capable of realizing three-dimensional model data in a three-dimensional real world can be, for example, a three-dimensional printer, and a memory, a display device, and a three-dimensional printer can perform the following operations under the control of a processor.
도 9를 참조하면 하악 절제 수술용 가이드 생성 방법은 하악 절제 수술을 위한 3차원 시뮬레이션을 수행한다(S910). 이때 하악 절제 수술은 수술 대상자의 하악 및 주변 부위를 포함하는 해부학적 3차원 모델(anatomical 3D model)을 통하여 시뮬레이션될 수 있다. 시뮬레이션 시 필요한 연산은 앞에서 설명한 프로세서를 통하여 실행되고, 연산의 결과로 얻어지는 3차원 모델은 디스플레이 장치를 통하여 디스플레이될 수 있다.Referring to FIG. 9, a guide generation method for mandible removal surgery performs three-dimensional simulation for mandible removal surgery (S910). At this time, the mandibular resection procedure can be simulated through an anatomical 3D model including the mandible and the surrounding region of the subject. The computation required in the simulation is executed through the processor described above, and the three-dimensional model obtained as a result of the computation can be displayed through the display device.
3차원 시뮬레이션을 통하여 생성된 3차원 모델에서, 수술 전 하악의 외곽의 표면에 절제선을 설정한다(S920). 수술을 통하여 절제될 하악의 절제면과 수술 전 하악의 3차원 모델의 외곽의 표면이 만나는 경계선을 절제선이라 할 수 있다. 절제면 또는 절제선의 입력은 의사에 의하여 컴퓨팅 시스템의 인터페이스 장치를 통하여 수신될 수 있다. 프로세서는 사용자 입력을 수신하여 해부학적 3차원 모델 상에 절제면을 표시하여 디스플레이 장치를 통하여 디스플레이할 수 있고, 의사로 하여금 현재 표시된 절제면이 하악(mandible), 신경관(nerve), 치아(teeth)를 해하지 않는지 확인할 수 있도록 해부학적 3차원 모델 상에 하악, 신경관, 치아를 영상분할하여 표시할 수 있다. In the three-dimensional model generated through the three-dimensional simulation, a resection line is set on the outer surface of the mandible before surgery (S920). The boundary line between the incisal surface of the mandible to be resected through surgery and the outer surface of the three-dimensional model of the mandibular condyle can be referred to as a resection line. The input of the ablation surface or ablation line may be received by the physician through the interface device of the computing system. The processor receives the user input and displays the ablation surface on the anatomical three-dimensional model to display through the display device and allows the physician to confirm that the currently displayed ablation surface is mandible, nerve, teeth, The anatomical three-dimensional model can be divided into images of the mandible, neural tube, and tooth.
프로세서는 의사에게 사용자 메뉴를 제공하고 사용자 메뉴에 대한 응답을 통하여 현재 표시된 절제선 또는 절제면을 승인하는 사용자 명령을 입력받을 수 있다.The processor can provide a user with a user menu and accept user commands to acknowledge the currently displayed ablation line or ablation surface in response to the user menu.
현재 표시된 절제선 또는 절제면이 승인되면 절제선을 기준으로 수술 전 하악의 외곽의 표면, 절제선, 및 하부 경계선으로 둘러싸인 제1 3차원 모델이 생성된다(S930). 제1 3차원 모델은 가이드 구조물의 3차원 모델일 수 있다. 또는 가이드 구조물을 생성하기 위한 원형의 3차원 모델일 수 있다. 즉, 제1 3차원 모델은 수줄 전 하악의 외곽의 표면을 외부에서 둘러싸며 외곽의 표면의 외측 방향으로 일정한 두께의 볼륨을 가질 수 있다. 제1 3차원 모델의 상측은 절제선 또는 절제선의 연장면에 의하여 둘러싸이고, 하측은 하부 경계선 또는 하부 경계선의 연장면에 의하여 둘러싸일 수 있다.If the currently indicated ablation line or ablation plane is approved, a first three-dimensional model is created (S930) surrounded by the surface of the outer mandibular incisor, ablation line, and lower border line based on the ablation line. The first three-dimensional model may be a three-dimensional model of the guide structure. Or a circular three-dimensional model for creating a guide structure. That is, the first three-dimensional model surrounds the outer surface of the outer mandible a few tens of millimeters and has a constant thickness in the outer direction of the outer surface. The upper side of the first three-dimensional model may be surrounded by the extension line of the ablation line or the resection line, and the lower side may be surrounded by the lower boundary line or the extending surface of the lower boundary line.
하부 경계선은 절제선으로부터 수술 전 하악의 돌출부의 힌지 라인(hinge line)을 넘어서는 위치에 설정될 수 있다. 즉, 절제선으로부터 하부 경계선까지의 영역 내에 힌지 라인이 포함된다. 이로 인하여 가이드 구조물은 힌지 라인을 경계로 외측과 내측에 모두 일정 두께의 볼륨을 가질 수 있으며, 절제선으로부터 하부 경계선에 이르는 가이드 구조물은 힌지 라인에 걸쳐 고정될 수 있도록 기계적 지지력을 획득할 수 있다.The lower borderline may be set at a position beyond the hinge line of the mandibular protrusion from the ablation line prior to surgery. That is, the hinge line is included in the region from the ablation line to the lower boundary line. Therefore, the guide structure can have a volume of a certain thickness both on the outer side and the inner side with respect to the hinge line, and the guide structure extending from the ablation line to the lower boundary line can acquire the mechanical support force to be fixed over the hinge line.
프로세서 및 3차원 프린터는 제1 3차원 모델에 기반하여 실제 3차원 공간 상의 하악 절제 수술용 가이드 구조물을 형성할 수 있다(S940).The processor and the three-dimensional printer can form a guide structure for an undercut operation in an actual three-dimensional space based on the first three-dimensional model (S940).
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 절제면을 시뮬레이션하는 단계가 부가된 하악 절제 수술용 가이드를 생성하는 방법을 도시하는 동작 흐름도이다.FIG. 11 is a flowchart illustrating a method of generating a guide for mandible resection surgery to which a step of simulating a resection surface according to an embodiment of the present invention is added.
도 11에서 단계 S1110 내지 단계 S1120, 단계 S1140 내지 S1150은 도 9의 단계 S910 내지 단계 S940 과 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.Steps S1110 to S1120 and steps S1140 to S1150 in Fig. 11 are the same as steps S910 to S940 in Fig. 9, so duplicated description will be omitted.
앞서 기재한 바와 같이, 절제면 또는 절제선의 입력은 의사 또는 사용자에 의하여 컴퓨팅 시스템의 인터페이스 장치를 통하여 수신될 수 있다. 프로세서는 사용자 입력을 수신하여 해부학적 3차원 모델 상에 입력된 절제선에 기반하여 절제면을 시뮬레이션하여 표시할 수 있고, 반대로 입력된 절제면에 기반하여 절제선을 표시할 수 있다.As noted above, the input of the ablation surface or ablation line may be received by the physician or user via the interface device of the computing system. The processor receives the user input and can simulate and display the ablation plane based on the ablation line entered on the anatomical three-dimensional model, and conversely, the ablation line can be displayed based on the entered ablation plane.
이때 프로세서의 절제면 시뮬레이션에서는 현재 설정된 절제면이 하악(mandible), 신경관(nerve), 치아(teeth)를 해하지 않도록 한정 조건(constraint)이 부여될 수 있다. 이렇게 도출된 절제면 시뮬레이션의 결과 또한 의사 또는 사용자가 확인할 수 있도록 해부학적 3차원 모델 상에 하악, 신경관, 치아를 영상분할하여 절제면과 함께 표시할 수 있다. At this time, in the simulation of the ablation surface of the processor, a constraint can be given so that the currently set ablation surface does not damage the mandible, the nerve, and the teeth. The results of the computed ablation plane simulation can also be displayed on the anatomical three-dimensional model for the physician or the user so that the mandible, neural tube, and teeth can be segmented and displayed along with the ablation plane.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 절제 수술용 가이드를 생성하는 방법을 도시하는 동작 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a method of generating a guide for mandible surgery according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면 하악 절제 수술용 가이드 생성 방법은 하악 절제 수술을 위한 3차원 시뮬레이션을 수행한다(S1210). 이때 하악 절제 수술은 수술 대상자의 하악 및 주변 부위를 포함하는 해부학적 3차원 모델(anatomical 3D model)을 통하여 시뮬레이션될 수 있다. 시뮬레이션 시 필요한 연산은 앞에서 설명한 프로세서를 통하여 실행되고, 연산의 결과로 얻어지는 3차원 모델은 디스플레이 장치를 통하여 디스플레이될 수 있음은 앞서 도 9를 통하여 설명한 바와 같다.Referring to FIG. 12, a guide generation method for mandible removal surgery performs three-dimensional simulation for mandible removal surgery (S1210). At this time, the mandibular resection procedure can be simulated through an anatomical 3D model including the mandible and the surrounding region of the subject. The operation required for the simulation is performed through the processor described above, and the three-dimensional model obtained as a result of the operation can be displayed through the display device as described with reference to FIG.
3차원 시뮬레이션을 통하여 생성된 3차원 모델에서, 절제된 하악만을 나타내는 제3 3차원 모델이 생성된다(S1220). 절제면 또는 절제선의 입력은 의사에 의하여 컴퓨팅 시스템의 인터페이스 장치를 통하여 수신될 수 있다. 프로세서는 사용자 입력을 수신하여 해부학적 3차원 모델 상에 절제면을 표시하여 디스플레이 장치를 통하여 디스플레이할 수 있고, 의사로 하여금 현재 표시된 절제면이 하악(mandible), 신경관(nerve), 치아(teeth)를 해하지 않는지 확인할 수 있도록 해부학적 3차원 모델 상에 하악, 신경관, 치아를 영상분할하여 표시할 수 있다.In the three-dimensional model generated through the three-dimensional simulation, a third three-dimensional model showing only the mandibular condyle is generated (S1220). The input of the ablation surface or ablation line may be received by the physician through the interface device of the computing system. The processor receives the user input and displays the ablation surface on the anatomical three-dimensional model to display through the display device and allows the physician to confirm that the currently displayed ablation surface is mandible, nerve, teeth, The anatomical three-dimensional model can be divided into images of the mandible, neural tube, and tooth.
프로세서는 의사에게 사용자 메뉴를 제공하고 사용자 메뉴에 대한 응답을 통하여 현재 표시된 절제면을 승인하는 사용자 명령을 입력받을 수 있다.The processor may provide a user with a user menu and a user command to acknowledge the currently displayed ablation surface in response to the user menu.
현재 표시된 절제면이 승인되면 절제면을 기준으로 해부학적 3차원 모델을 분리하여 절제된 하악에 대응하는 제3 3차원 모델이 생성된다(S1220).If the currently displayed ablation plane is approved, an anatomical three-dimensional model is separated based on the ablation plane to generate a third three-dimensional model corresponding to the ablated mandible (S1220).
제3 3차원 모델은 절제면과 절제면 이외의 외곽의 표면 사이에 둘러싼 형태를 가진다. 제3 3차원 모델의 외곽의 표면에서 외부 방향으로 연장된 볼륨을 가지는 제4 3차원 모델이 생성된다(S1230). 이때 제3 3차원 모델과 제4 3차원 모델은 3차원 공간 상에서 겹치지 않으며 제3 3차원 모델의 외곽의 표면을 제4 3차원 모델의 내벽의 윤곽면으로 하여 제4 3차원 모델이 생성될 수 있다.The third three-dimensional model has a form enclosing between the ablation surface and the outer surface of the ablation surface. A fourth three-dimensional model having a volume extending outward from the surface of the outer surface of the third three-dimensional model is generated (S1230). In this case, the third three-dimensional model and the fourth three-dimensional model do not overlap in the three-dimensional space, and the fourth three-dimensional model can be generated by using the outer surface of the third three- dimensional model as the contour surface of the inner wall of the fourth three- have.
이때 절제면 방향으로는 볼륨이 연장되거나 확장되지 않아, 제3 3차원 모델과 제4 3차원 모델 모두 절제면에 대한 정보를 공유하도록 설계될 수 있다.At this time, the volume is not extended or expanded in the direction of the ablation plane, and both the third and fourth three-dimensional models can be designed to share information about the ablation plane.
특히 절제면이 제3 3차원 모델의 외곽의 표면과 만나는 경계선을 절제선이라 표현할 수 있는데, 절제선은 제4 3차원 모델의 내벽의 윤곽면의 경계선이 될 수 있으며, 이와 같은 방식으로 제4 3차원 모델과 제3 3차원 모델은 절제선에 대한 정보를 공유할 수 있다.In particular, the boundary line where the ablation plane meets the outer surface of the third three-dimensional model can be expressed as ablation line, which can be the boundary line of the contour plane of the inner wall of the fourth three-dimensional model, The three-dimensional model and the third three-dimensional model can share information about the resection line.
제3 3차원 모델과 제4 3차원 모델이 화면 상에서 분리된다(S1240).The third three-dimensional model and the fourth three-dimensional model are separated on the screen (S1240).
제4 3차원 모델은 하악 절제 수술용 가이드 구조물에 대응하는 3차원 모델이며, 제3 3차원 모델은 절제된 하악에 대응하는 3차원 모델이다.The fourth three-dimensional model is a three-dimensional model corresponding to a guide structure for mandibular excision surgery, and the third three-dimensional model is a three-dimensional model corresponding to a constrained mandible.
프로세서 및 3차원 프린터는 제4 3차원 모델에 기반하여 실제 3차원 공간 상의 하악 절제 수술용 가이드 구조물을 형성할 수 있다(S1250).The processor and the three-dimensional printer can form a guide structure for mandibular resection surgery on an actual three-dimensional space based on the fourth three-dimensional model (S1250).
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 이펙터의 인입 방향을 안내하는 안내부가 포함된 가이드 구조물의 개략적인 구조를 도시하는 도면이다. FIG. 10 is a view showing a schematic structure of a guide structure including a guide portion for guiding a pulling-in direction of a surgical effector according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 환자의 하악에서 절제될 부분의 3차원 모델로서 제3 3차원 모델(1010)이 도시되고, 하악 절제 수술용 가이드의 기반이 되는 3차원 모델로서 제4 3차원 모델(1040)이 도시된다. Referring to FIG. 10, a third three-
제3 3차원 모델(1010)은 하악의 절제될 부분의 3차원 모델이다. 수술로 절제될 절제면(1030)이 하악의 외곽의 표면과 만나는 선을 제3 3차원 모델의 절제선(1031)이라 한다. 제4 3차원 모델(1040)은 하악 절제 수술용 가이드의 3차원 모델이다. 제4 3차원 모델(1040)은 절제면(1030)의 연장된 경계면(1042)까지 확장될 수 있다. 실시예에 따라서는 도 10과 같이 수술용 이펙터(effector)의 초기 인입 방향(1060)이 절제면(1030) 또는 절제면(1030)의 연장된 경계면(1042)으로부터 살짝 벗어날 수 있다. 이때, 도 10과 같이 가이드의 절제면(1030)의 연장된 경계면(1042)에 부가되는 안내부(1050)가 형성될 수 있다. 제4 3차원 모델(1040)에 안내부(1050)의 3차원 모델이 결합되어 가이드 구조물의 제5 3차원 모델이 완성된다.The third three-
안내부(1050)는 연장된 경계면(1042)로부터 수술용 이펙터의 인입 방향(1060)을 안내하도록 돌출될 수 있다. The
수술용 이펙터는 수술 도구로서 절제, 봉합 등의 효과를 실제로 나타내는 수단을 의미하며, 여기서는 절제를 위한 환자의 수술 대상 부위에 침습하는(invade) 나이프(knife)를 의미할 수 있다.The surgical effector refers to a means of actually showing the effect of ablation, suture and the like as a surgical tool, and may mean an invade knife in the patient's surgical site for ablation.
수술용 이펙터는 절제면(1030)의 연장된 경계면(1042)에 부가되는 안내부(1050)를 따라 도시한 인입 방향(1060)을 따라 삽입된다. 도 10에서 안내부(1050)의 외곽면(1051)은 수술용 이펙터의 인입 방향(1060)을 안내하도록 설계될 수 있다. 도 10에서 안내부(1050)의 형상, 즉, 외곽면(1051)과 연장된 경계면(1042) 사이의 간격이 과장된 채로 도시되었으나 이는 설명을 위한 과장일 뿐, 실제로는 안내부(1050)의 외곽면(1051)과 연장된 경계면(1042) 사이의 간격은 미세한 틈새일 수 있음은 당업자라면 자명하게 이해할 수 있을 것이다.The surgical effector is inserted along the
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제5 3차원 모델을 생성하는 단계를 부가한 하악 절제 수술용 가이드 생성 방법을 도시하는 동작 흐름도이다.FIG. 13 is a flowchart illustrating a method for generating a guide for mandible removal surgery in which a step of generating a fifth three-dimensional model according to an embodiment of the present invention is added.
도 13에서 단계 S1310 내지 단계 S1340은 도 12의 단계 S1210 내지 단계 S1240 과 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.13, steps S1310 to S1340 are the same as steps S1210 to S1240 of FIG. 12, and therefore duplicate descriptions are omitted.
하악 절제 수술용 가이드 생성 방법은, 제4 3차원 모델에 수술 도구의 인입 방향을 안내하는 안내부가 추가된 제5 3차원 모델을 생성할 수 있다(S1350).In the method of generating a guide for mandible removal surgery, a fifth three-dimensional model may be created in which a guide portion for guiding the insertion direction of the surgical tool is added to the fourth three-dimensional model (S1350).
제5 3차원 모델에 기반하여 실제 3차원 공간 상의 하악 절제 수술용 가이드 구조물을 형성할 수 있다.(S1360).Based on the fifth three-dimensional model, a guiding structure for mandible resection surgery in an actual three-dimensional space can be formed (S1360).
도 13에서는 단계 S1340이 수행된 이후 단계 S1350이 수행되는 경우가 도시되었으나, 실시예에 따라서는 단계 S1330 이후 단계 S1350이 수행되고, 단계 S1340 대신 제5 3차원 모델과 제3 3차원 모델이 분리된 후에 단계 S1360이 수행될 수도 있다.13, step S1350 is performed after step S1340. However, step S1350 is performed after step S1330 and step S1350 is performed after step S1330 according to the embodiment. Instead of step S1340, a fifth three-dimensional model and a third three- Step S1360 may be performed later.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 프로그램 인스트럭션, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
200 : 3차원 모델
210, 310, 410, 710 : 하악
211 : 치아
220, 320, 420 : 신경망
412 : 힌지 라인
313, 513, 613, 810a, 810b, 1010 : 수술 대상 부위(우각부)
530, 630, 830a, 830b, 1030 : 절제면
331, 531, 631, 1031 : 절제선
440, 540, 640, 740, 820a, 820b, 1040 : 가이드 구조물
441, 541 : 가이드 구조물의 내벽
1050 : 안내부
1060 : 수술용 이펙터의 인입 방향200: Three-dimensional model
210, 310, 410, 710: mandible 211: tooth
220, 320, 420: Neural network
412: Hinge line
313, 513, 613, 810a, 810b, 1010:
530, 630, 830a, 830b, 1030:
331, 531, 631, 1031: ablation line
440, 540, 640, 740, 820a, 820b, 1040: guide structure
441, 541: inner wall of guide structure
1050: guide portion 1060: direction of insertion of the surgical effector
Claims (20)
을 포함하고,
상기 내벽의 표면은 상기 수술 대상자의 상기 수술 전 하악의 3차원 모델의 외곽의 표면의 형상을 따라 형성되는
하악 절제 수술용 가이드 장치.The inner wall of the subject who is in contact with the mandible before surgery;
/ RTI >
The surface of the inner wall is formed along the shape of the outer surface of the three-dimensional model of the pre-op mandible of the operation subject
Guide device for mandibular resection surgery.
상기 가이드 장치의 내벽은 상기 수술 전 하악의 골격의 돌출부의 힌지 라인(hinge line)의 양쪽을 덮도록 형성되는
하악 절제 수술용 가이드 장치.The method according to claim 1,
The inner wall of the guide device is formed so as to cover both sides of the hinge line of the protrusion of the mandible skeleton before the operation
Guide device for mandibular resection surgery.
상기 가이드 장치는
상기 수술 전 하악의 골격의 외측 방향에 위치하는 제1 부분; 및
상기 수술 전 하악의 골격의 힌지 라인으로부터 상기 수술 전 하악의 골격의 내측 방향에 위치하는 제2 부분;
을 포함하고,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 경계 없이 매끄럽게(seamless) 이어지는 하악 절제 수술용 가이드 장치. The method according to claim 1,
The guide device
A first portion positioned in an outer direction of the mandible skeleton before the operation; And
A second portion located in the inward direction of the pre-op mandible from the hinge line of the pre-op mandible skeleton;
/ RTI >
Wherein the first portion and the second portion are seamlessly connected without boundaries.
상기 수술 전 하악의 외측과 접촉하는 상기 내벽의 경계선은 미리 설정된 상기 수술 전 하악의 절제선을 따라 형성되는
하악 절제 수술용 가이드 장치.The method according to claim 1,
The boundary line of the inner wall contacting the outer side of the mandible before the operation is formed along the predetermined ablation line of the pre-operative mandible
Guide device for mandibular resection surgery.
상기 수술 전 하악의 외측과 접촉하는 상기 내벽의 경계선으로부터 미리 설정된 수술용 이펙터의 인입 방향을 반영하여 형성되는 안내부;
를 더 포함하는 하악 절제 수술용 가이드 장치.The method according to claim 1,
A guide portion formed to reflect a direction of a preset surgical effector from a boundary line of the inner wall in contact with an outer side of the mandible;
Further comprising a guide member for guiding the mandible.
상기 수술 전 하악의 외곽의 표면을 외부로부터 둘러싸고, 상기 절제선 및 하부 경계선을 경계로 하는 제1 3차원 모델을 생성하는 단계; 및
상기 제1 3차원 모델에 기반하여 실제 3차원 공간에 존재하는 하악 절제 수술용 가이드 구조물을 형성하는 단계;
를 포함하는 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법.A step of setting a resection line to be resected on the surface of the outer surface of the mandible before surgery of the subject through three-dimensional simulation of the mandible resection surgery;
Creating a first three-dimensional model surrounding the outer surface of the mandible before the surgery from the outside, the boundary being a boundary between the ablation line and the lower borderline; And
Forming a guide structure for mandibular resection surgery in an actual three-dimensional space based on the first three-dimensional model;
Gt; a < / RTI > guide for mandibular resection surgery.
상기 하악 절제 수술용 가이드 구조물을 형성하는 단계는,
디지털 데이터에 기반한 3차원 프린팅 기법에 의하여 수행되는 것
을 특징으로 하는 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법.The method according to claim 6,
Wherein the forming of the guide structure for mandible-
Performed by a three-dimensional printing technique based on digital data
The method comprising the steps of:
상기 제1 3차원 모델을 생성하는 단계는
상기 제1 3차원 모델의 내벽의 표면은 상기 수술 대상자의 상기 수술 전 하악의 3차원 모델의 외곽의 표면의 형상을 따라 형성되도록 상기 제1 3차원 모델을 생성하는 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법.The method according to claim 6,
Wherein the step of generating the first three-
Dimensional model is formed so that the surface of the inner wall of the first three-dimensional model is formed along the shape of the outer surface of the three-dimensional model of the pre-op mandible of the operation subject, Way.
상기 수술 전 하악의 골격의 돌출부의 힌지 라인(hinge line)을 기준으로 상기 절제선이 설정된 상기 외곽의 표면의 반대측에 상기 하부 경계선을 설정하는 단계;
를 더 포함하는 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법.The method according to claim 6,
Setting the lower boundary line on the opposite side of the surface of the outer contour on which the ablation line is set with respect to the hinge line of the protrusion of the mandible skeleton before the operation;
≪ / RTI > further comprising the steps of:
상기 제1 3차원 모델의 내벽이 상기 수술 전 하악의 골격의 돌출부의 힌지 라인(hinge line)의 양쪽을 덮도록 상기 하부 경계선을 설정하는 단계;
를 더 포함하는 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법.The method according to claim 6,
Setting the lower boundary so that the inner wall of the first three-dimensional model covers both sides of the hinge line of the protrusion of the pre-op mandible skeleton;
≪ / RTI > further comprising the steps of:
상기 제1 3차원 모델을 생성하는 단계 이전에,
상기 하악 절제 수술의 3차원 시뮬레이션과 상기 절제선에 기반하여 상기 하악 절제 수술의 절제면을 시뮬레이션하는 단계
를 더 포함하는 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법.The method according to claim 6,
Before the step of generating the first three-dimensional model,
A three-dimensional simulation of the mandible resection surgery and a step of simulating the resection plane of the mandible resection surgery based on the resection line
≪ / RTI > further comprising the steps of:
상기 하악 절제 수술의 절제면을 시뮬레이션하는 단계는
상기 수술 전 하악의 좌우의 형상의 대칭성, 또는 상기 수술 전 하악의 내부의 신경의 위치 중 적어도 하나 이상을 고려한 시뮬레이션을 수행하는 것을 특징으로 하는 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법.12. The method of claim 11,
The step of simulating the ablation plane of the mandible resection surgery
Wherein a simulation is performed in consideration of at least one of symmetry of the shape of the left and right sides of the mandible before the surgery, or positions of the nerves inside the mandible before the surgery.
상기 제1 3차원 모델을 생성하는 단계는
상기 수술 부위가 절제된 절제면이 연장된 경계면을 기준으로 경계면의 외측에서 상기 연장된 볼륨을 가지는 상기 제1 3차원 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법.The method according to claim 6,
Wherein the step of generating the first three-
Wherein the first three-dimensional model having the elongated volume is generated outside the interface with reference to an interface at which the surgical site is cut off.
상기 제1 3차원 모델에 상기 수술 부위가 절제된 절제면의 연장된 경계면으로부터 수술용 이펙터의 인입 방향을 안내하도록 돌출되는 안내부를 추가로 포함하는 제2 3차원 모델을 생성하는 단계
를 더 포함하는 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법.The method according to claim 6,
The method further comprising the step of creating a second three-dimensional model further comprising a guide portion protruding from the extended boundary surface of the cut-off surface on which the surgical site is excluded to guide the pulling-in direction of the surgical effector to the first three-
≪ / RTI > further comprising the steps of:
상기 제1 3차원 모델의 외곽의 표면에서 외부 방향으로 연장된 볼륨을 가지는 제2 3차원 모델을 생성하는 단계;
상기 연장된 볼륨을 가지는 제2 3차원 모델과 상기 제1 3차원 모델을 분리하는 단계; 및
상기 제2 3차원 모델에 기반하여 실제 3차원 공간에 존재하는 하악 절제 수술용 가이드 구조물을 형성하는 단계;
를 포함하는 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법.Generating a first three-dimensional model in which the operation site of the mandible of the operation subject is resected through three-dimensional simulation of the mandible ablation surgery;
Creating a second three-dimensional model having a volume extending outwardly from a surface of an outer periphery of the first three-dimensional model;
Separating a second three-dimensional model having the extended volume and the first three-dimensional model; And
Forming a guide structure for mandibular resection surgery in an actual three-dimensional space based on the second three-dimensional model;
Gt; a < / RTI > guide for mandibular resection surgery.
상기 하악 절제 수술용 가이드 구조물을 형성하는 단계는,
디지털 데이터에 기반한 3차원 프린팅 기법에 의하여 수행되는 것
을 특징으로 하는 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법.16. The method of claim 15,
Wherein the forming of the guide structure for mandible-
Performed by a three-dimensional printing technique based on digital data
The method comprising the steps of:
상기 제2 3차원 모델을 생성하는 단계는
상기 제2 3차원 모델의 내벽의 표면은 상기 수술 대상자의 상기 수술 전 하악의 3차원 모델의 외곽의 표면의 형상을 따라 형성되도록 상기 제2 3차원 모델을 생성하는 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법.16. The method of claim 15,
The step of generating the second three-dimensional model
Dimensional model is formed so that the surface of the inner wall of the second three-dimensional model is formed along the shape of the outer surface of the three-dimensional model of the pre-op mandible of the operation subject, Way.
상기 제2 3차원 모델을 생성하는 단계는
상기 제2 3차원 모델의 내벽이 상기 수술 전 하악의 골격의 돌출부의 힌지 라인(hinge line)의 양쪽을 덮도록 상기 제2 3차원 모델을 생성하는 단계;
를 포함하는 하악 절제 수술용 가이드 구조물 제조 방법.16. The method of claim 15,
The step of generating the second three-dimensional model
Generating the second three-dimensional model such that an inner wall of the second three-dimensional model covers both sides of a hinge line of a protrusion of the pre-op mandible skeleton;
Wherein the guiding structure comprises a first portion and a second portion.
상기 제1 3차원 모델을 생성하는 단계 이전에,
상기 하악 절제 수술의 3차원 시뮬레이션을 통하여 상기 하악 절제 수술의 절제면을 시뮬레이션하는 단계
를 더 포함하는 하악 절제 수술용 가이드를 제조하는 방법.16. The method of claim 15,
Before the step of generating the first three-dimensional model,
Simulating the ablation plane of the mandible resection surgery through three-dimensional simulation of the mandible resection surgery
≪ / RTI > further comprising the steps of:
A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method according to any one of claims 6 to 19.
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