KR20210066170A - Method and apparatus for superimposition of medical images - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 의료영상 처리 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두 의료영상을 정합하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a medical image processing technology, and more particularly, to a technology for matching two medical images.
컴퓨터 비전에서 하나의 장면이나 대상을 다른 시간이나 관점에서 촬영할 경우, 서로 다른 좌표계에 따른 영상이 얻어지게 된다. 영상 정합은 이와 같은 서로 다른 두 개 이상의 영상을 동일한 좌표계에 표시하기 위한 과정을 의미한다. 영상 정합을 통하여 서로 다른 방식으로 획득한 영상의 대응 관계를 확인할 수 있다.In computer vision, when a scene or an object is photographed from a different time or point of view, images according to different coordinate systems are obtained. Image registration refers to a process for displaying two or more different images in the same coordinate system. Through image registration, it is possible to check the correspondence between images acquired in different ways.
영상 정합의 예로, CT 데이터와 스캔 데이터를 정합할 수 있다. 상용화된 영상 소프트웨어에서의 CT 데이터와 스캔 데이터 정합 방식은, 3차원 형태의 CT 데이터와 스캔 데이터에서 각각 정합 포인트들을 사용자가 선택하고 선택된 정합 포인트들을 이용하여 기준이 되는 데이터에 다른 하나의 데이터를 이동 및 회전하여 좌표정보를 변경하는 방식으로 이루어진다. 그런데, 몇 개의 정합 포인트의 정보만을 이용하는 경우 정합결과의 정확성이 낮아질 우려가 있다.As an example of image registration, CT data and scan data may be matched. In the CT data and scan data matching method in commercialized imaging software, a user selects matching points from 3D CT data and scan data, respectively, and uses the selected matching points to move the other data to the reference data. and rotating to change the coordinate information. However, when only information of a few matching points is used, the accuracy of the matching result may be lowered.
일 실시 예에 따라, 두 영상 데이터 간 정합결과의 정확성을 높이기 위한 의료영상 정합 방법 및 그 장치를 제안한다.According to an embodiment, a medical image registration method and apparatus for increasing the accuracy of a registration result between two image data are proposed.
일 실시 예에 따른 의료영상 정합 방법은, 정합 대상이 되는 제1 영상 데이터 및 제2 영상 데이터를 획득하는 단계와, 획득된 각 영상 데이터에서 사용자에 의해 선택된 적어도 하나의 정합 포인트를 이용하여 데이터 간 1차 정합을 수행하는 단계와, 교합면에서 추가로 획득되는 교합영역 형상정보를 이용하여 데이터 간 2차 정합을 수행하는 단계를 포함한다.A medical image registration method according to an embodiment includes: acquiring first image data and second image data to be matched; and using at least one matching point selected by a user from each acquired image data between data It includes performing primary registration and performing secondary registration between data using occlusal region shape information additionally acquired from the occlusal surface.
데이터 간 2차 정합을 수행하는 단계는, 각 영상 데이터 별로 선택된 치아의 정합 포인트들을 이용하여 두 단면을 생성하는 단계와, 두 단면 사이에 형성되는 교합영역 형상을 획득하는 단계와, 생성된 각 단면 상에서 교합영역 형상의 마진 라인을 획득하는 단계와, 각 영상 데이터에서 획득된 마진 라인을 비교하여 일치시키는 단계를 포함할 수 있다.The step of performing secondary registration between data includes generating two cross sections using matching points of teeth selected for each image data, obtaining a shape of an occlusal region formed between the two cross sections, and generating each cross section. It may include obtaining a margin line of the shape of the occlusal region on the image, and comparing and matching the margin line obtained from each image data.
두 단면을 생성하는 단계는, 정합 포인트 별로 정합 포인트가 선택된 치아의 교합면 방향으로 치아의 최하방 포인트 또는 최상방 포인트를 결정하는 단계와, 결정된 최하방 포인트들 또는 최상방 포인트들을 포함하는 제1 단면을 생성하는 단계와, 제1 단면을 미리 설정된 값만큼 교합면 반대 방향으로 이동시킨 제2 단면을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The step of generating the two cross-sections includes the steps of determining the lowest point or the highest point of the tooth in the occlusal direction of the tooth whose matching point is selected for each matching point, and a first cross-section including the determined lowest points or uppermost points. It may include the steps of generating and generating a second cross-section in which the first cross-section is moved in a direction opposite to the occlusal surface by a preset value.
제2 단면을 생성하는 단계에서, 제1 단면을 기준으로 치열 내 치아의 치관 길이 내에서 제2 단면이 생성되도록 제2 단면의 깊이를 결정할 수 있다.In the step of generating the second cross-section, the depth of the second cross-section may be determined such that the second cross-section is generated within the length of the crown of the tooth in the tooth based on the first cross-section.
교합영역 형상을 획득하는 단계에서, 미리 설정된 값을 가지는 두 단면 사이의 거리에 따라 교합영역 형상의 크기를 결정할 수 있고, 미리 설정된 값은 사용자에 의해 설정 가능하다.In the step of acquiring the shape of the occlusal region, the size of the shape of the occlusal region may be determined according to the distance between the two cross-sections having a preset value, and the preset value may be set by the user.
교합영역 형상의 마진 라인을 획득하는 단계는, 각 단면 상에서 2차원으로 표현되는 교합영역 형상을 추출하는 단계와, 추출된 2차원의 교합영역 형상의 외곽을 이루는 마진 라인을 추출하는 단계를 포함할 수 있다. 2차원으로 표현되는 교합영역 형상을 추출하는 단계에서, 각 단면과 3차원의 교합영역 형상이 접하는 면을 구성하는 형상정보를 추출할 수 있다.The step of obtaining the margin line of the shape of the occlusal region may include extracting the shape of the occlusal region expressed in two dimensions on each cross section, and extracting the margin line forming the outline of the extracted two-dimensional shape of the occlusal region. can In the step of extracting the shape of the occlusal region expressed in two dimensions, shape information constituting a surface in which each cross-section and the shape of the three-dimensional occlusal region are in contact may be extracted.
치아가 없는 무치악 또는 레진 마커가 필요한 부분 무치악의 경우, 데이터 간 1차 정합을 수행하는 단계에서, 레진 마커에 생성된 정합 포인트를 이용하여 데이터 간 1차 정합을 수행할 수 있고, 데이터 간 2차 정합을 수행하는 단계에서, 레진 마커의 형상정보를 이용하여 데이터 간 2차 정합을 수행할 수 있다.In the case of edentulous jaws without teeth or partially edentulous jaws that require a resin marker, in the step of performing the primary registration between data, the primary registration between data can be performed using the registration point created in the resin marker, and the secondary between data In the matching step, secondary matching between data may be performed using the shape information of the resin marker.
교합영역 형상정보는 사용자 설정에 의해 화면 표시 여부가 결정될 수 있다.Whether to display the occlusal region shape information on the screen may be determined by a user setting.
다른 실시 예에 따른 의료영상 처리장치는, 정합 대상이 되는 제1 영상 데이터 및 제2 영상 데이터를 획득하는 데이터 획득부와, 사용자로부터 1차 정합을 위한 정합 포인트를 선택 입력 받는 입력부와, 획득된 각 데이터에서 입력부를 통해 사용자에 의해 선택된 적어도 하나의 정합 포인트를 이용하여 데이터 간 1차 정합을 수행하는 제1 정합부와, 교합면에서 추가로 획득되는 교합영역 형상정보를 이용하여 데이터 간 2차 정합을 수행하는 제2 정합부와, 각 정합결과를 화면에 표시하는 출력부를 포함한다.A medical image processing apparatus according to another embodiment includes a data acquisition unit for acquiring first image data and second image data to be matched, an input unit for receiving a selection input of a matching point for primary registration from a user; A first registration unit that performs primary registration between data using at least one matching point selected by a user through an input unit in each data, and a secondary data between data using occlusal area shape information additionally obtained from the occlusal surface It includes a second matching unit that performs matching, and an output unit that displays each matching result on a screen.
제2 정합부는, 각 영상 데이터 별로 선택된 치아의 정합 포인트들을 이용하여 두 단면을 생성하는 단면정보 생성부와, 두 단면 사이에 형성되는 교합영역 형상을 획득하는 교합영역 형상정보 획득부와, 생성된 각 단면 상에서 교합영역 형상의 마진 라인을 획득하는 마진정보 획득부와, 각 영상 데이터에서 획득된 마진 라인을 비교하여 일치시키는 정보 비교부를 포함할 수 있다.The second registration unit includes a cross-section information generation unit for generating two cross sections using matching points of teeth selected for each image data, an occlusal region shape information obtaining unit for obtaining an occlusal region shape formed between the two cross-sections, and the generated It may include a margin information acquisition unit for obtaining a margin line of the shape of the occlusal region on each cross-section, and an information comparison unit for comparing and matching the margin line obtained from each image data.
단면정보 생성부는 정합 포인트 별로 정합 포인트가 선택된 치아의 교합면 방향으로 치아의 최하방 포인트 또는 최상방 포인트를 결정하고, 결정된 최하방 포인트들 또는 최상방 포인트들을 포함하는 제1 단면을 생성하며, 제1 단면을 미리 설정된 값만큼 교합면 반대 방향으로 이동시킨 제2 단면을 생성할 수 있다.The section information generating unit determines the lowest point or the highest point of the tooth in the occlusal surface direction of the tooth whose matching point is selected for each matching point, and generates a first section including the determined lowest point or uppermost point, the first section It is possible to create a second cross-section in which is moved in the opposite direction to the occlusal surface by a preset value.
교합영역 형상정보 획득부는 미리 설정된 값을 가지는 두 단면 사이의 거리에 따라 교합영역 형상의 크기를 결정할 수 있고, 미리 설정된 값은 사용자에 의해 설정 가능하다.The occlusal region shape information obtaining unit may determine the size of the occlusal region shape according to a distance between two cross-sections having a preset value, and the preset value may be set by a user.
치아가 없는 무치악 또는 레진 마커가 필요한 부분 무치악의 경우, 제1 정합부가 레진 마커에 생성된 정합 포인트를 이용하여 데이터 간 1차 정합을 수행할 수 있고, 제2 정합부가 레진 마커의 형상정보를 이용하여 데이터 간 2차 정합을 수행할 수 있다.In the case of an edentulous jaw without teeth or a partially edentulous jaw requiring a resin marker, the first registration unit can perform primary registration between data using the registration point created on the resin marker, and the second registration unit uses the shape information of the resin marker Thus, secondary matching between data can be performed.
일 실시 예에 따른 의료영상 정합 방법 및 그 장치에 따르면, 두 영상 데이터 간 정합 정확성을 향상시킬 수 있다. 정합 포인트들을 이용한 1차 정합 이후, 1차 정합의 오류를 줄이기 위해 소프트웨어에서 자동으로 2차 정합을 진행함에 따라 정합 오차를 최소화할 수 있고 자동 정합에 의해 사용자 작업을 줄여 사용의 편의성을 높일 수 있다.According to a medical image registration method and apparatus according to an embodiment, it is possible to improve registration accuracy between two image data. After the primary registration using the matching points, the software automatically performs secondary registration in order to reduce the errors of the primary registration, thereby minimizing the registration error and reducing user work by automatic registration to increase the convenience of use. .
또한, 두 영상 데이터 간 특징이 되는 교합면에서 추가로 획득한 교합영역 형상정보를 이용하여 두 영상 데이터 간을 정합함에 따라 정합 정확성을 높일 수 있다. 교합면 주변의 교합영역 형상은 정합을 위한 특징점을 다수 획득할 수 있는 형상으로, 교합영역 형상을 특징영역으로 결정하고 교합영역 형상정보를 이용하면 오차를 최소화 하는 정합 결과를 획득할 수 있다.Also, by using the occlusal region shape information additionally acquired from the occlusal surface, which is a characteristic between the two image data, the matching accuracy can be improved by matching between the two image data. The shape of the occlusal region around the occlusal surface is a shape that can acquire a large number of characteristic points for registration. If the shape of the occlusal region is determined as a characteristic region and the occlusal region shape information is used, a registration result that minimizes errors can be obtained.
치과 임플란트 수술용 가이드 디자인의 경우, 오차를 최소하는 정합 결과를 이용하여 임플란트 식립 계획 수립의 효율성을 높일 수 있다.In the case of a guide design for dental implant surgery, it is possible to increase the efficiency of establishing an implant placement plan by using the matching result that minimizes the error.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 의료영상 처리장치의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 제2 정합부의 세부 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 간 1차 정합을 위해 CT 데이터와 스캔 데이터에서 정합 포인트를 선택하는 예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 정합을 위한 교합영역 형상정보가 표현되는 CT 데이터를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 정합을 위한 교합영역 형상정보가 표현되는 스캔 데이터를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 단면이 생성되는 CT 데이터를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 단면이 생성되는 CT 데이터를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 CT 데이터와 스캔 데이터의 레진 마커에 정합 포인트를 선택하는 예를 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 CT 데이터 및 스캔 데이터 간 1차 정합 화면을 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 CT 데이터 및 스캔 데이터 간 2차 정합 화면을 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 의료영상 정합 방법의 흐름을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a medical image processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing a detailed configuration of the second matching part of FIG. 1 according to an embodiment of the present invention;
3 is a diagram illustrating an example of selecting a matching point from CT data and scan data for primary matching between data according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing CT data in which occlusal region shape information for secondary registration is expressed according to an embodiment of the present invention;
5 is a view showing scan data representing occlusal region shape information for secondary registration according to an embodiment of the present invention;
6 is a view showing CT data in which a first cross-section is generated according to an embodiment of the present invention;
7 is a view showing CT data in which a second cross-section is generated according to an embodiment of the present invention;
8 is a diagram illustrating an example of selecting a matching point for a resin marker of CT data and scan data according to an embodiment of the present invention;
9 is a view showing a first matching screen between CT data and scan data according to an embodiment of the present invention;
10 is a diagram illustrating a secondary matching screen between CT data and scan data according to an embodiment of the present invention;
11 is a diagram illustrating a flow of a medical image registration method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted, and the terms to be described later are used in the embodiment of the present invention. These terms are defined in consideration of the function of the user, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.Each block in the accompanying block diagram and combinations of steps in the flowchart may be executed by computer program instructions (execution engine), which are executed by the processor of a general-purpose computer, special-purpose computer, or other programmable data processing device. It may be mounted so that its instructions, which are executed by the processor of a computer or other programmable data processing device, create means for performing the functions described in each block of the block diagram or in each step of the flowchart.
이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.These computer program instructions may also be stored in a computer-usable or computer-readable memory that may direct a computer or other programmable data processing device to implement a function in a particular manner, and thus the computer-usable or computer-readable memory. It is also possible for the instructions stored in the block diagram to produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in each block of the block diagram or each step of the flowchart.
그리고 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.And since the computer program instructions may be mounted on a computer or other programmable data processing device, a series of operational steps is performed on the computer or other programmable data processing device to create a computer-executed process to create a computer or other programmable data processing device. It is also possible that the instructions for performing the data processing apparatus provide steps for executing the functions described in each block of the block diagram and each step of the flowchart.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.In addition, each block or step may represent a module, segment, or portion of code comprising one or more executable instructions for executing specified logical functions, and in some alternative embodiments the blocks or steps referred to in the block or steps. It should be noted that it is also possible for functions to occur out of sequence. For example, it is possible that two blocks or steps shown one after another may be performed substantially simultaneously, and also the blocks or steps may be performed in the reverse order of the corresponding functions, if necessary.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 예는 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention illustrated below may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 의료영상 처리장치의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a medical image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
의료영상 처리장치(1)는 의료영상 처리 프로그램을 실행 가능한 전자장치이다. 전자장치는 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿(Tablet) PC, 스마트폰, 휴대폰, PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants) 등이 있다. 의료영상 처리 프로그램은 가이드 디자인 프로그램, 스캔 프로그램, CAD 프로그램 등이 있다. 또한, 치과 임플란트 수술용 이외에 다른 일반적인 의료영상 처리를 위한 프로그램에 적용될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 프로그램을 예로 들어 설명하고자 하나, 영상처리가 가능하면 다른 프로그램에도 동일하게 적용 가능함은 물론이다.The medical
의료영상 처리 프로그램을 이용한 영상처리 과정은 상용화된 제품별로 차이는 있지만, 수술 환자 등록, 등록된 환자의 CT 데이터 및 스캔 데이터 획득, CT 데이터 및 스캔 데이터의 정합, 정합된 영상 데이터에서 악궁 라인 생성 및 악궁 라인을 이용한 파노라믹 영상(Panoramic image) 생성, CT 데이터에서 픽스쳐를 포함한 임플란트 구조물의 식립 위치 결정, 스캔 데이터에서 크라운 모델의 위치 결정 및 가이드 생성 영역 결정, 최종 가이드 출력을 포함한 과정으로 구성된다.Although the image processing process using a medical image processing program is different for each commercialized product, it is possible to register a surgical patient, acquire CT data and scan data of a registered patient, match CT data and scan data, create an arch line from the registered image data, and It consists of a process including creation of a panoramic image using the arch line, determination of the placement position of the implant structure including fixtures from CT data, determination of the position of the crown model from scan data, determination of the guide generation area, and final guide output. .
본 발명은 위 과정 중에서 CT 데이터와 스캔 데이터 정합 과정에 관한 기술에 관한 것이다. 환자의 CT 데이터는 픽스쳐를 포함한 임플란트 구조물의 식립 위치를 결정하여 수술 계획을 수립하는 용도로 사용된다. 스캔 데이터는 크라운의 위치 결정 및 가이드의 생성영역을 결정하는 용도로 사용된다. 가이드 형상을 디자인하는 과정에서 스캔 데이터 상에 생성되는 드릴링 홀은 픽스쳐의 위치를 기준으로 홀의 위치와 방향이 결정되기 때문에, CT 데이터와 스캔 데이터를 정합하여 두 데이터의 좌표정보를 동일하게 맞추고 가이드 수술계획 수립과 디자인을 진행한다.The present invention relates to a technology related to the CT data and scan data matching process among the above processes. The patient's CT data is used to establish a surgical plan by determining the placement position of the implant structure including the fixture. The scan data is used to determine the position of the crown and the area where the guide is created. Since the location and direction of the drilling hole created on the scan data in the process of designing the guide shape is determined based on the location of the fixture, the coordinate information of the two data is matched by matching the CT data and the scan data, and the guide operation is performed. Develop planning and design.
본 발명에서는 CT 데이터와 스캔 데이터의 정합 과정을 예로 들어 설명하고 있으나, 두 영상 데이터를 정합하는 다른 기술에 동일하게 적용 가능하다. 예를 들어, 스캔 데이터-스캔 데이터, 자기공명영상(MRI) 데이터-CT 데이터 등과 같이 2차원-2차원 영상, 2차원-3차원 영상, 3차원-3차원 영상의 다양한 조합에 대해서도 본 발명에 따른 영상 정합 방법에 의해서 정합이 이루어질 수 있음은 물론이다.In the present invention, a process of matching CT data and scan data is described as an example, but it is equally applicable to other techniques for matching two image data. For example, the present invention also relates to various combinations of 2D-2D images, 2D-3D images, and 3D-3D images, such as scan data-scan data, magnetic resonance imaging (MRI) data-CT data, etc. It goes without saying that registration may be achieved by an image matching method according to the present invention.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 의료영상 처리장치(1)는 데이터 획득부(10), 저장부(12), 제어부(14), 입력부(16) 및 출력부(18)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , a medical
데이터 획득부(10)는 정합 대상이 되는 영상 데이터를 획득한다. 예를 들어, 환자의 손상된 대상 치아를 포함하는 치아들로부터 CT 데이터와 스캔 데이터를 획득한다. 영상 데이터는 2차원, 3차원 형태일 수 있다. 데이터 획득부(10)는 환자의 CT 데이터와 스캔 데이터를 정합하기 위해 CT 데이터와 스캔 데이터를 프로그램에서 실행하거나 웹 페이지 및 서버에 저장된 데이터를 로딩한다.The
스캔 데이터는 손상된 치아를 포함한 실제 치아들의 정보를 가진 데이터이다. 스캔 데이터는 환자의 구강을 본떠 생성한 석고 모형을 3D 스캐너(3D Scanner)로 스캐닝하여 획득하는 치아 모델 스캔 데이터일 수 있다. 다른 예로서, 구강 내 3D 스캐너(3D Intra-oral scanner)를 이용하여 환자의 구강 내부를 스캐닝하여 획득하는 구강 스캔 데이터일 수 있다. 획득된 스캔 데이터는 저장부(12)에 저장될 수 있다.The scan data is data having information on actual teeth including damaged teeth. The scan data may be dental model scan data obtained by scanning a plaster model created by imitating a patient's oral cavity with a 3D scanner. As another example, it may be oral scan data obtained by scanning the inside of the patient's oral cavity using a 3D intra-oral scanner. The acquired scan data may be stored in the
CT 데이터는 CT(Computed Tomography, 컴퓨터 단층 촬영)를 사용하여 환자의 두부 단층 이미지들을 생성하고, 각각의 단층 이미지에서 치아 부분의 경계를 분할(Segmentation)한 후 하나로 취합함에 따라 획득될 수 있다. 이러한 스캔 데이터와 CT 데이터는 환자가 입을 벌린 상태에서 상악 치아 아래에서 상악 치아를 촬영하여 얻은 영상, 입을 벌린 상태에서 하악 치아 위에서 하악 치아를 촬영하여 얻은 영상, 입을 다문 상태에서 국소부위를 촬영하여 얻은 영상, 구강 방사선 사진 등을 포함한다. 획득된 CT 데이터는 저장부(12)에 저장될 수 있다.CT data may be obtained by generating tomographic images of the patient's head using computed tomography (CT), segmenting the tooth boundaries in each tomography image, and combining them into one. These scan data and CT data are images obtained by imaging the maxillary teeth under the maxillary teeth with the patient’s mouth open, images obtained by imaging the mandibular teeth above the mandibular teeth with the patient’s mouth open, and local area imaging with the mouth closed. images, oral radiographs, etc. The acquired CT data may be stored in the
저장부(12)에는 의료영상 처리장치(1)의 동작 수행을 위해 필요한 정보와 동작 수행에 따라 생성되는 정보 등의 각종 데이터가 저장된다. 일 실시 예에 따른 저장부(12)에는 개별 환자의 스캔 데이터와 CT 데이터가 저장되고, 치과 치료 시뮬레이션 시 전체 스캔 데이터들 및 CT 데이터들 중에서 특정 환자의 스캔 데이터 및 CT 데이터를 사용자 요청에 따라 제어부(14)에 제공할 수 있다. 이때, 저장부(12)에는 개별 환자의 상측 치열의 영상 및 하측 치열의 영상이 저장되어 있고, 특정 환자의 스캔 데이터 및 CT 데이터에 매칭되는 상측 치열의 영상 및 하측 치열의 영상을 사용자 요청에 따라 제어부(14)에 제공할 수 있다.The
입력부(16)는 사용자 조작신호를 입력 받는다. 출력부(18)는 화면에 각종 정보를 표시한다. 이때, 출력부(18)는 데이터 정합결과를 화면에 표시할 수 있다.The
제어부(14)는 컴퓨터 프로그램에 의한 제어를 통하여 각 구성요소를 제어한다. 제어부(14)는 출력부(18)를 통해 화면에 보이는 화면정보를 관리하고, 치과 영상에 가상의 픽스쳐 객체를 식립하는 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 가상의 픽스쳐 객체가 식립되는 치과 영상은 임플란트 시술 계획 수립을 위해 생성된 환자의 치아 배열이 나타난 2차원, 3차원 등의 다차원 영상을 의미한다. 임플란트 시술 계획에는 X-ray, CT, MRI, 파노라믹 영상, 구강 스캔 영상, 재구성을 통해 생성된 영상, 복수의 영상을 정합한 영상 등 다양한 종류의 영상이 활용될 수 있다.The
일 실시 예에 따른 제어부(14)는 임플란트 식립 계획 수립을 위해 환자의 CT 데이터 및 스캔 데이터를 정합한다. 이때, 두 영상 데이터 간 정합결과를 출력부(18)에 전송하여 출력되도록 제어한다.The
일 실시 예에 따른 제어부(14)는 제1 정합부(141) 및 제2 정합부(142)를 포함한다.The
제1 정합부(141)는 입력부(16)를 통해 사용자에 의해 선택된 적어도 하나의 정합 포인트를 이용하여 환자의 CT 데이터 및 스캔 데이터 간 1차 정합을 수행한다. 정합 포인트는 CT 데이터 및 스캔 데이터 별로 선택한다. 이때, 선택되는 정합 포인트의 수는 한정되지는 않지만, 예를 들어, 1개의 포인트를 이용(1 포인트 정합)할 수 있고, 최소 3개(3 포인트 정합)를 이용할 수도 있다. 정합 포인트의 수가 적을수록 연산속도가 빨라지고, 정합 포인트의 수가 많을수록 연산 정확도가 높아진다.The
제2 정합부(142)는 제1 정합부(141)의 1차 정합결과를 조정하는 2차 정합을 수행한다. 2차 정합은 1차 정합결과의 오차를 줄이기 위한 미세 정합으로, 소프트웨어에서 자동으로 진행한다. 제2 정합부(142)는 교합면에서 추가로 획득되는 교합영역 형상정보를 이용하여 데이터 간 2차 정합을 수행한다.The
소프트웨어에서 자동으로 진행되는 2차 정합에 의해 데이터 정합결과의 정확성을 향상시키면서 사용자 작업을 줄일 수 있다. 정합 포인트만을 이용하여 정합하거나, 정합 포인트 주변으로 생성되는 추가 포인트 및 영역을 이용하여 정합하는 경우 정합의 정확도가 떨어진다. 그러나 일 실시 예에 따른 제2 정합부(142)는 교합면 주변의 교합영역 형상을 특징정보를 획득하기 위한 추가 포인트 및 영역으로 결정한다. 교합영역 형상은 정합을 위한 특징정보를 다수 획득할 수 있는 형상으로, 교합영역 형상정보를 이용하면 오차를 최소화 하는 정합 결과를 획득할 수 있다. 교합영역 형상정보는 출력부(18)를 통해 화면에 표시될 수 있는데, 입력부(16)를 통해 교합영역 형상정보 화면 표시 여부를 설정 받을 수 있다.Secondary matching performed automatically in the software improves the accuracy of data matching results and reduces user work. When matching is performed using only the matching point or using additional points and regions generated around the matching point, the accuracy of matching is lowered. However, the
제1 정합부(141) 및 제2 정합부(142)는 CT 데이터를 기준으로 스캔 데이터를 맞출 수 있고, 스캔 데이터를 기준으로 CT 데이터를 맞출 수도 있다. 1차 정합은 수동으로 이루어지고, 2차 정합은 자동으로 이루어진다는 점에서, 해당 정합 방식은 반자동이라 할 수 있다.The
치아가 없는 무치악 또는 레진 마커가 필요한 부분 무치악의 경우, 제1 정합부(141)는 레진 마커에 생성된 정합 포인트를 이용하여 데이터 간 1차 정합을 수행한다. 이어서, 제2 정합부(142)는 레진 마커의 형상정보를 이용하여 데이터 간 2차 정합을 수행한다.In the case of an edentulous jaw without teeth or a partially edentulous jaw requiring a resin marker, the
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 제2 정합부의 세부 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a detailed configuration of the second matching unit of FIG. 1 according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 제2 정합부(142)는 단면정보 생성부(1420), 교합영역 형상정보 획득부(1422), 마진정보 획득부(1424) 및 정보 비교부(1426)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the
단면정보 생성부(1420)는 정합을 위한 두 영상 데이터 별로 선택된 치아의 정합 포인트들을 이용하여 두 단면을 생성한다. 일 실시 예에 따른 단면정보 생성부(1420)는 정합 포인트 별로 정합 포인트가 선택된 치아의 교합면 방향으로 치아의 최하방 포인트 또는 최상방 포인트를 결정한다. 이어서, 결정된 최하방 포인트들 또는 최상방 포인트들을 포함하는 제1 단면을 생성한다. 또한, 제1 단면을 미리 설정된 값만큼 교합면 반대 방향으로 이동시킨 제2 단면을 생성한다. 이때, 제1 단면을 기준으로 치열 내 치아의 치관 길이 내에서 제2 단면이 형성되도록 제2 단면의 깊이를 결정할 수 있다. 깊이는 CT 데이터의 좌표정보를 기준으로 z축 상에 치아 높이 방향으로 형성된다.The
교합영역 형상정보 획득부(1422)는 두 단면 사이에 형성되는 교합영역 형상을 획득한다. 교합영역 형상정보는 2차 정합을 위해 교합면에서 추가로 획득되는 소정 크기의 표면영역을 가진다. 교합영역 형상정보 획득부(1422)는 미리 설정된 값을 가지는 두 단면 사이의 거리에 따라 교합영역 형상의 크기를 결정할 수 있다. 미리 설정된 값은 사용자에 의해 설정 가능하다.The occlusal region shape
정합을 위한 특징정보가 되는 교합영역 형상의 크기에 따라 교합영역 형상의 크기가 너무 작으면 특징을 추출할 수 있는 데이터가 작아 위치 정합의 정확도가 떨어진다. 이에 비해, 교합영역 형상의 크기가 너무 많으면 비교할 모수 데이터가 많이 발생하여 연산속도가 저하된다. 따라서, 제1 단면에서 제2 단면까지의 거리를 적절하게 설정하여 최적의 교합영역 형상의 크기를 결정하는 것이 중요하다.Depending on the size of the shape of the occlusal region, which is the feature information for registration, if the size of the shape of the occlusal region is too small, the data from which the feature can be extracted is small, and the accuracy of position registration decreases. On the other hand, if the size of the shape of the occlusal region is too large, a lot of parameter data to be compared is generated and the calculation speed is reduced. Therefore, it is important to determine the optimal size of the shape of the occlusal region by appropriately setting the distance from the first section to the second section.
마진정보 획득부(1424)는 단면정보 생성부(1420)를 통해 생성된 각 단면 상에서 교합영역 형상의 마진 라인을 획득한다. 이때, 마진정보 획득부(1424)는 각 단면 상에서 2차원으로 표현되는 교합영역 형상을 추출한 후, 추출된 2차원의 교합영역 형상의 외곽을 이루는 마진 라인을 추출할 수 있다.The margin
정보 비교부(1426)는 각 영상 데이터에서 획득된 마진 라인을 비교하여 일치시킨다.The
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 간 1차 정합을 위해 CT 데이터와 스캔 데이터에서 정합 포인트를 선택하는 예를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an example of selecting a matching point from CT data and scan data for primary matching between data according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 좌표정보가 서로 상이한 CT 데이터(2)와 스캔 데이터(3)의 1차 정합을 위해, CT 데이터(2)와 스캔 데이터(3) 별로 정합 포인트(200, 300)를 선택한다. CT 데이터(2)와 스캔 데이터(3)는 도 3에 도시된 바와 같이 3D 영상 데이터이며, CT 데이터(2)의 정합 포인트(200)와 스캔 데이터(3)의 정합 포인트(300)는 각각 최소 3개 이상일 수 있다. 예를 들어, 두 영상 데이터(2, 3)의 정면, 좌측, 우측에 각각 정합 포인트(200, 300)를 선택할 수 있다. 정합 포인트(200, 300)는 다수의 방향에서 각각 정합의 기준이 되는 특징점이다. 정합 포인트(200, 300) 선택은 사용자에 의해 수동으로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 3 , for the primary matching of
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 정합을 위한 교합영역 형상정보가 표현되는 CT 데이터를 도시한 도면이다.4 is a view showing CT data in which occlusal region shape information for secondary registration is expressed according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 데이터 정합의 정확도를 향상시키기 위해, 두 데이터에서 선택된 정합 포인트들만을 이용하여 1차 정합하는 것에서 그치는 것이 아니라, 두 데이터의 주요특징이 될 수 있는 정합 영역을 추가로 획득하고 추가로 획득된 정합 영역을 이용하여 2차 정합을 수행한다. 본 발명에서는 추가로 획득하는 정합 영역으로 교합면 주변의 교합영역을 사용하고자 한다.Referring to FIG. 4 , in order to improve the accuracy of data matching, it does not stop at first matching using only matching points selected from two data, but additionally acquires a matching area that can be a main feature of the two data, Secondary registration is performed using the additionally acquired registration area. The present invention intends to use the occlusal area around the occlusal surface as the additionally acquired registration area.
CT 데이터(2)를 대상으로 1차 정합을 위해 사용자에 의해 선택된 치아의 정합 포인트들(200)이 CT 데이터(2)에 표시되며, 도 4에 도시된 바와 같이 2차 정합을 위해 선택된 치아의 교합영역 형상정보(210)가 추가로 표시된다. 교합영역 형상정보(210)는 2차 정합을 위해 CT 데이터(2)의 교합면에서 정합 포인트들을 기준으로 추가로 획득되는 소정 크기의 표면영역을 가지는 것이다. 교합영역 형상정보(210)는 사용자에 의해 선택된 정합 포인트들(200)을 이용하여 생성될 수 있다. 교합영역 형상정보(210)의 화면 표시 여부는 화면의 사용자 인터페이스를 통한 사용자 설정에 의해 이루어질 수 있다.With respect to the
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 정합을 위한 교합영역 형상정보가 표현되는 스캔 데이터를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating scan data representing occlusal region shape information for secondary registration according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 스캔 데이터(3)를 대상으로 1차 정합을 위해 사용자에 의해 선택된 치아의 정합 포인트들(300)이 스캔 데이터(3)에 표시되며, 도 5에 도시된 바와 같이 선택된 치아의 교합영역 형상정보(310)가 추가로 표시된다. 교합영역 형상정보(310)는 2차 정합을 위해 스캔 데이터(3)의 교합면에서 추가로 획득되는 소정 크기의 표면영역을 가진다. 교합영역 형상정보(310)는 사용자에 의해 선택된 정합 포인트들(300)을 이용하여 생성될 수 있다. 교합영역 형상정보(310)의 화면 표시 여부는 화면의 사용자 인터페이스를 통한 사용자 설정에 의해 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 5 , registration points 300 of a tooth selected by a user for primary registration with respect to the
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 단면이 생성되는 CT 데이터를 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating CT data in which a first cross-section is generated according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 상악의 경우, 사용자에 의해 최소 3개의 정합 포인트(200)가 선택되면, 정합 포인트(200)가 선택된 치아의 교합면 방향으로 치아의 최하방 포인트(220)를 결정하고, 최하방 포인트(220)를 포함하는 하나의 제1 단면(241)을 생성한다.6, in the case of the upper jaw, when at least three
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 단면이 생성되는 CT 데이터를 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating CT data in which a second cross-section is generated according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 정합 포인트 별 최하방 포인트를 포함하는 제1 단면(241)을 미리 설정된 값만큼 교합면 반대 방향으로 이동하여 가상의 제2 단면(242)을 생성한다. 그리고 두 단면(241, 242) 사이에 형성되는 교합영역 형상정보(210)를 획득한다. 예를 들어, 미리 설정된 값이 1mm 인 경우, 2차 정합을 위해 추가로 획득되는 교합영역 형상정보(210)는 상기 1mm 내에 포함된다. 미리 설정된 값은 사용자가 설정하여 조정할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the
하악의 경우, 사용자에 의해 최소 3개의 정합 포인트가 선택되면, 정합 포인트가 선택된 치아의 교합면 방향으로 치아의 최상방 포인트를 결정하고 최상방 포인트를 포함하는 하나의 제1 단면을 생성한다. 그리고 생성된 제1 단면을 미리 설정된 값만큼 교합면 반대 방향으로 이동하여 가상의 제2 단면을 생성한다. 그리고 두 단면 사이에 형성되는 교합영역 형상정보를 획득한다. 미리 설정된 값은 사용자가 설정하여 조정할 수 있다.In the case of the mandible, when at least three registration points are selected by the user, the registration points determine the uppermost point of the teeth in the direction of the occlusal surface of the selected teeth and generate one first cross section including the uppermost points. Then, the generated first cross-section is moved in the opposite direction to the occlusal surface by a preset value to create a second virtual cross-section. And the shape information of the occlusal region formed between the two cross sections is acquired. The preset value can be set and adjusted by the user.
도 6 및 도 7을 참조로 하여 CT 데이터에서 단면들을 생성하는 예를 설명하였으나, 스캔 데이터를 대상으로도 동일한 작업이 소프트웨어에서 자동으로 수행된다.Although an example of generating cross-sections from CT data has been described with reference to FIGS. 6 and 7 , the same operation is automatically performed in software for scan data as well.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 CT 데이터와 스캔 데이터의 레진 마커에 정합 포인트를 선택하는 예를 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating an example of selecting a matching point for a resin marker of CT data and scan data according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 치아가 없는 무치악 또는 레진 마커가 필요한 부분 무치악의 경우에는, CT 데이터(2)와 스캔 데이터(3)에서 정합을 위해 생성된 레진 마커에 정합 포인트(200, 300)를 생성하며, 생성된 정합 포인트(200, 300)를 이용하여 도 6 및 도 7을 참조로 하여 전술한 내용과 동일하게 상악 및 하악에 따라 레진 마커의 교합영역 형상정보를 획득한다.Referring to FIG. 8 , in the case of an edentulous jaw without teeth or a partially edentulous jaw requiring a resin marker, registration points 200 and 300 are generated on the resin markers generated for registration from the
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 CT 데이터 및 스캔 데이터 간 1차 정합 화면을 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating a first matching screen between CT data and scan data according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 9를 참조하면, 의료영상 처리장치(1)는 사용자로부터 선택된 정합 포인트들을 이용하여 CT 데이터(2)와 스캔 데이터(3)가 유사한 위치가 되도록 1차 정합을 진행한다. 이때, CT 데이터(2)를 기준으로 정합 포인트들을 이용하여 스캔 데이터(3)를 이동 및 회전하여 좌표정보를 변경하는 방식으로 1차 정합을 진행한다. 도 9에서는 CT 데이터(2)를 기준으로 하였으나, 스캔 데이터(3)를 기준으로 하여 CT 데이터(2)를 맞출 수도 있다.Referring to FIGS. 1 and 9 , the medical
사용자로부터 두 영상 데이터(2, 3)의 다수의 정합 포인트 선택 입력을 위해 두 영상 데이터(2, 3)의 방향 전환이 요구되는데, 방향 전환은 자동 또는 수동으로 수행될 수 있다. 자동 방향 전환의 경우, 소정의 방향에서 두 영상 데이터(2, 3)의 정합 포인트 입력이 완료되면, 다음 정합 포인트 입력을 위한 사용자 조작 없이 두 영상 데이터(2, 3)의 방향이 자동으로 전환된다. 예를 들어, CT 데이터(2)의 방향정보를 이용하여 CT 데이터(2)의 방향을 좌측으로 회전하고, CT 데이터(2)의 방향 정보를 기준으로 스캔 데이터(3)의 방향을 CT 데이터(2)의 방향과 동일한 방향으로 회전시켜 방향을 맞춘다. 수동 방향 전환은 사용자가 수동으로 두 영상 데이터(2, 3)의 방향을 전환하는 방식이다.The direction change of the two
두 영상 데이터(2, 3)의 정합 포인트 입력이 모두 완료된 후, 의료영상 처리장치(1)는 각 방향에서 입력된 정합 포인트들을 기준으로 두 영상 데이터(2, 3)의 위치를 일치시켜 1차 정합하고 정합 결과를 화면에 표시한다.After the input of the matching points of the two
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 CT 데이터 및 스캔 데이터 간 2차 정합 화면을 도시한 도면이다.10 is a diagram illustrating a secondary matching screen between CT data and scan data according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 10을 참조하면, 의료영상 처리장치(1)는 추가 획득한 교합영역 형상정보를 이용하여 CT 데이터와 스캔 데이터 간 동일한 형상을 찾아 소프트웨어에서 2차 정합을 진행한다.Referring to FIGS. 1 and 10 , the medical
예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이 CT 데이터를 대상으로 상악에서 정합 포인트 별 최하방 포인트를 포함하는 제1 단면(241) 상에서 2차 정합을 위해 추가 획득한 교합영역 형상(210)의 CT 데이터 제1 마진 라인(251)을 추출한다. 이때, 제1 단면(241) 상에서 2차원으로 표현되는 교합영역 형상(210)을 추출하고, 추출된 2차원의 교합영역 형상(210)의 외곽을 이루는 CT 데이터 제1 마진 라인(251)을 추출하게 된다. 2차원의 교합영역 형상(210)은 제1 단면(241)과 3차원의 교합영역 형상(210)이 접하는 면을 구성하는 형상정보이다.For example, as shown in FIG. 10, CT of the
또한, 정합 포인트 별 최하방 포인트를 포함하는 제1 단면(241)을 사용자가 미리 설정된 값만큼 교합면 반대 방향으로 이동하여 생성된 제2 단면(242) 상에서 2차 정합을 위해 추가 획득한 교합영역 형상(210)의 CT 데이터 제2 마진 라인(252)을 추출한다. 이때, 제2 단면(242) 상에서 2차원으로 표현되는 교합영역 형상(210)을 추출하고, 추출된 2차원의 교합영역 형상(210)의 외곽을 이루는 CT 데이터 제2 마진 라인(252)을 추출하게 된다. 2차원의 교합영역 형상(210)은 제2 단면(242)과 3차원의 교합영역 형상(210)이 접하는 면을 구성하는 형상정보이다.In addition, the occlusal area additionally acquired for secondary registration on the
마진 라인 추출은 스캔 데이터에서도 동일하게 이루어져, 스캔 데이터 제1 마진 라인(351) 및 스캔 데이터 제2 마진 라인(352)을 각각 추출한다.The margin line extraction is also performed in the scan data, and the scan data first margin line 351 and the scan data second margin line 352 are respectively extracted.
이어서, CT 데이터의 제1 마진 라인(251)과 스캔 데이터의 제1 마진 라인(351)을 비교하여 서로 일치되도록 맞추는 동작을 수행하여 데이터 간 2차 정합을 수행한다. 마찬가지로 CT 데이터의 제2 마진 라인(252)과 스캔 데이터의 제2 마진 라인(352)을 비교하여 서로 일치되도록 맞추는 동작을 수행하여 데이터 간 2차 정합을 수행한다. 도 10에 각 데이터의 제1 마진 라인(251, 351)을 이용하여 데이터 정합한 결과와, 각 데이터의 제2 마진 라인(252, 352)을 이용하여 데이터 정합한 결과를 도시하고 있다.Next, the second data matching is performed by comparing the
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 의료영상 정합 방법의 흐름을 도시한 도면이다.11 is a diagram illustrating a flow of a medical image registration method according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 11을 참조하면, 의료영상 처리장치(1)는 정합 대상이 되는 제1 영상 데이터 및 제2 영상 데이터를 획득한다(S1110).1 and 11 , the medical
이어서, 의료영상 처리장치(1)는 획득된 각 영상 데이터에서 사용자에 의해 선택된 정합 포인트들을 이용하여 데이터 간 1차 정합을 수행한다(S1120).Next, the medical
이어서, 의료영상 처리장치(1)는 교합면에서 추가로 획득되는 교합영역 형상정보를 이용하여 데이터 간 2차 정합을 수행한다(S1130). 교합영역 형상정보는 2차 정합을 위해 교합면에서 추가로 획득되는 소정 크기의 표면영역을 가진다.Next, the medical
2차 정합 수행 단계(S1130)에서, 일 실시 예에 따른 의료영상 처리장치(1)는 각 영상 데이터 별로 선택된 치아의 정합 포인트들을 이용하여 두 단면을 생성한 후, 두 단면 사이에 형성되는 교합영역 형상을 획득한다. 이어서, 생성된 각 단면 상에서 교합영역 형상의 마진 라인을 획득하고, 각 영상 데이터에서 획득된 마진 라인을 비교하여 일치시킨다.In the second registration performing step (S1130), the medical
두 단면 생성 단계에서, 의료영상 처리장치(1)는 정합 포인트 별로 정합 포인트가 선택된 치아의 교합면 방향으로 치아의 최하방 포인트 또는 최상방 포인트를 결정한 후, 결정된 최하방 포인트들 또는 최상방 포인트들을 포함하는 제1 단면을 생성할 수 있다. 그리고 제1 단면을 미리 설정된 값만큼 교합면 반대 방향으로 이동시킨 제2 단면을 생성할 수 있다. 제2 단면을 생성하는 단계에서, 제1 단면을 기준으로 치열 내 치아의 치관 길이 내에서 제2 단면의 깊이를 결정할 수 있다. 치아의 최하방 포인트를 이용하는 경우는 상악에 해당하고, 치아의 최상방 포인트를 이용하는 경우는 상악에 해당한다.In the two section generation steps, the medical
교합영역 형상 획득 단계에서, 의료영상 처리장치(1)는 미리 설정된 값을 가지는 두 단면 사이의 거리에 따라 교합영역 형상의 크기를 결정할 수 있다. 미리 설정된 값은 사용자에 의해 설정 가능하다. 교합영역 형상정보는 사용자 설정에 의해 화면 표시 여부가 결정될 수 있다.In the step of obtaining the shape of the occlusal region, the medical
교합영역 형상의 마진 라인 획득 단계에서, 의료영상 처리장치(1)는 각 단면 상에서 2차원으로 표현되는 교합영역 형상을 추출한 후, 추출된 2차원의 교합영역 형상의 외곽을 이루는 마진 라인을 추출할 수 있다. 2차원으로 표현되는 교합영역 형상 추출 단계에서, 각 단면과 3차원의 교합영역 형상이 접하는 면을 구성하는 형상정보를 추출할 수 있다. In the step of obtaining the margin line of the shape of the occlusal region, the medical
치아가 없는 무치악 또는 레진 마커가 필요한 부분 무치악의 경우는 1차 정합 단계(S1120)에서 레진 마커에 생성된 정합 포인트를 이용하여 데이터 간 1차 정합을 수행할 수 있다. 그리고 2차 정합 단계(S1130)에서 레진 마커의 형상정보를 이용하여 데이터 간 2차 정합을 수행할 수 있다.In the case of an edentulous jaw without teeth or a partially edentulous jaw requiring a resin marker, primary registration between data may be performed using the registration point generated in the resin marker in the primary registration step ( S1120 ). In addition, in the secondary matching step (S1130), secondary matching between data may be performed using the shape information of the resin marker.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at focusing on the embodiments thereof. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in modified forms without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.
Claims (15)
획득된 각 영상 데이터에서 사용자에 의해 선택된 적어도 하나의 정합 포인트를 이용하여 데이터 간 1차 정합을 수행하는 단계; 및
교합면에서 추가로 획득되는 교합영역 형상정보를 이용하여 데이터 간 2차 정합을 수행하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료영상 정합 방법.acquiring first image data and second image data to be matched;
performing primary matching between data using at least one matching point selected by a user in each of the acquired image data; and
performing secondary registration between data using the occlusal region shape information additionally acquired from the occlusal surface;
Medical image registration method comprising a.
각 영상 데이터 별로 선택된 치아의 정합 포인트들을 이용하여 두 단면을 생성하는 단계;
두 단면 사이에 형성되는 교합영역 형상을 획득하는 단계; 및
생성된 각 단면 상에서 교합영역 형상의 마진 라인을 획득하는 단계; 및
각 영상 데이터에서 획득된 마진 라인을 비교하여 일치시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료영상 정합 방법.The method of claim 1, wherein performing secondary matching between data comprises:
generating two cross sections using matching points of teeth selected for each image data;
obtaining the shape of the occlusal region formed between the two cross-sections; and
obtaining a margin line of the shape of the occlusal region on each generated cross-section; and
comparing and matching margin lines obtained from each image data;
Medical image registration method comprising a.
정합 포인트 별로 정합 포인트가 선택된 치아의 교합면 방향으로 치아의 최하방 포인트 또는 최상방 포인트를 결정하는 단계;
결정된 최하방 포인트들 또는 최상방 포인트들을 포함하는 제1 단면을 생성하는 단계; 및
제1 단면을 미리 설정된 값만큼 교합면 반대 방향으로 이동시킨 제2 단면을 생성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료영상 정합 방법.The method of claim 2, wherein the step of creating two cross sections comprises:
Determining a lowermost point or an uppermost point of the tooth in the direction of the occlusal surface of the tooth in which the matching point is selected for each matching point;
generating a first cross-section comprising the determined lowermost points or uppermost points; and
generating a second cross-section in which the first cross-section is moved in a direction opposite to the occlusal surface by a preset value;
Medical image registration method comprising a.
제1 단면을 기준으로 치열 내 치아의 치관 길이 내에서 제2 단면이 생성되도록 제2 단면의 깊이를 결정하는 것을 특징으로 하는 의료영상 정합 방법.4. The method of claim 3, wherein generating the second cross-section comprises:
A medical image registration method, characterized in that the depth of the second cross-section is determined so that the second cross-section is generated within the length of the crown of the tooth in the tooth based on the first cross-section.
미리 설정된 값을 가지는 두 단면 사이의 거리에 따라 교합영역 형상의 크기를 결정하고, 미리 설정된 값은 사용자에 의해 설정 가능한 것을 특징으로 하는 의료영상 정합 방법.The method of claim 2, wherein obtaining the shape of the occlusal region comprises:
A medical image registration method, characterized in that the size of the shape of the occlusal region is determined according to the distance between two cross-sections having a preset value, and the preset value can be set by a user.
각 단면 상에서 2차원으로 표현되는 교합영역 형상을 추출하는 단계; 및
추출된 2차원의 교합영역 형상의 외곽을 이루는 마진 라인을 추출하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료영상 정합 방법.According to claim 2, wherein the step of obtaining a margin line of the shape of the occlusal region
extracting the shape of the occlusal region expressed in two dimensions on each cross section; and
extracting a margin line forming an outer shape of the extracted two-dimensional occlusal region;
Medical image registration method comprising a.
각 단면과 3차원의 교합영역 형상이 접하는 면을 구성하는 형상정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 의료영상 정합 방법.The method of claim 6, wherein extracting the shape of the occlusal region expressed in two dimensions comprises:
A medical image registration method comprising extracting shape information constituting a surface where each cross-section and the shape of a three-dimensional occlusal region are in contact.
치아가 없는 무치악 또는 레진 마커가 필요한 부분 무치악의 경우 레진 마커에 생성된 정합 포인트를 이용하여 데이터 간 1차 정합을 수행하는 것을 특징으로 하는 의료영상 정합 방법.The method of claim 1 , wherein performing primary matching between data comprises:
In the case of an edentulous jaw without teeth or a partially edentulous jaw requiring a resin marker, a medical image registration method, characterized in that the primary registration is performed between data using the registration point created in the resin marker.
치아가 없는 무치악 또는 레진 마커가 필요한 부분 무치악의 경우 레진 마커의 형상정보를 이용하여 데이터 간 2차 정합을 수행하는 것을 특징으로 하는 의료영상 정합 방법.The method of claim 1, wherein performing secondary matching between data comprises:
In the case of an edentulous jaw without teeth or a partially edentulous jaw requiring a resin marker, a medical image registration method comprising performing secondary registration between data using shape information of a resin marker.
사용자 설정에 의해 화면 표시 여부가 결정되는 것을 특징으로 하는 의료영상 정합 방법.The method of claim 1, wherein the occlusal region shape information
Medical image registration method, characterized in that the screen display is determined by the user setting.
사용자로부터 1차 정합을 위한 정합 포인트를 선택 입력 받는 입력부;
획득된 각 데이터에서 입력부를 통해 사용자에 의해 선택된 적어도 하나의 정합 포인트를 이용하여 데이터 간 1차 정합을 수행하는 제1 정합부;
교합면에서 추가로 획득되는 교합영역 형상정보를 이용하여 데이터 간 2차 정합을 수행하는 제2 정합부; 및
각 정합결과를 화면에 표시하는 출력부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료영상 처리장치.a data acquisition unit configured to acquire first image data and second image data to be matched;
an input unit for receiving a selection input of a matching point for primary matching from a user;
a first matching unit configured to perform primary matching between data using at least one matching point selected by a user through an input unit in each acquired data;
a second matching unit that performs secondary registration between data using the occlusal region shape information additionally acquired from the occlusal surface; and
an output unit for displaying each matching result on the screen;
Medical image processing apparatus comprising a.
각 영상 데이터 별로 선택된 치아의 정합 포인트들을 이용하여 두 단면을 생성하는 단면정보 생성부;
두 단면 사이에 형성되는 교합영역 형상을 획득하는 교합영역 형상정보 획득부;
생성된 각 단면 상에서 교합영역 형상의 마진 라인을 획득하는 마진정보 획득부; 및
각 영상 데이터에서 획득된 마진 라인을 비교하여 일치시키는 정보 비교부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료영상 처리장치.12. The method of claim 11, wherein the second mating portion
a section information generator for generating two sections using matching points of teeth selected for each image data;
an occlusal region shape information acquisition unit for acquiring an occlusal region shape formed between the two cross-sections;
a margin information acquisition unit that acquires a margin line of the shape of the occlusal region on each of the generated cross-sections; and
an information comparison unit that compares and matches margin lines obtained from each image data;
Medical image processing apparatus comprising a.
정합 포인트 별로 정합 포인트가 선택된 치아의 교합면 방향으로 치아의 최하방 포인트 또는 최상방 포인트를 결정하고,
결정된 최하방 포인트들 또는 최상방 포인트들을 포함하는 제1 단면을 생성하며,
제1 단면을 미리 설정된 값만큼 교합면 반대 방향으로 이동시킨 제2 단면을 생성하는 것을 특징으로 하는 의료영상 처리장치.13. The method of claim 12, wherein the section information generating unit
For each registration point, the lowest point or the highest point of the tooth is determined in the direction of the occlusal surface of the tooth where the registration point is selected,
create a first cross-section comprising the determined lowest points or uppermost points;
A medical image processing apparatus for generating a second cross-section in which the first cross-section is moved in the opposite direction to the occlusal surface by a preset value.
미리 설정된 값을 가지는 두 단면 사이의 거리에 따라 교합영역 형상의 크기를 결정하고, 미리 설정된 값은 사용자에 의해 설정 가능한 것을 특징으로 하는 의료영상 처리장치.The method of claim 11, wherein the occlusal region shape information obtaining unit
A medical image processing apparatus, characterized in that the size of the shape of the occlusal region is determined according to a distance between two cross-sections having a preset value, and the preset value can be set by a user.
치아가 없는 무치악 또는 레진 마커가 필요한 부분 무치악의 경우, 제1 정합부는 레진 마커에 생성된 정합 포인트를 이용하여 데이터 간 1차 정합을 수행하고,
제2 정합부는 레진 마커의 형상정보를 이용하여 데이터 간 2차 정합을 수행하는 것을 특징으로 하는 의료영상 처리장치.12. The method of claim 11,
In the case of an edentulous jaw without teeth or a partially edentulous jaw requiring a resin marker, the first registration unit performs primary registration between data using the registration point created in the resin marker,
A medical image processing apparatus, characterized in that the second matching unit performs secondary matching between data by using the shape information of the resin marker.
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