KR20210114223A - 치과 임플란트 수술계획 수립방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

치과 임플란트 수술계획 수립방법 및 그 장치가 개시된다. 일 실시 예에 따른 치과 임플란트 수술계획 수립방법 및 그 장치는 가이드 디자인 소프트웨어를 이용한 임플란트 수술계획 수립 시 가이드 디자인을 위한 프로세스를 자동화 기반으로 디자인을 위한 준비 단계, 디자인 단계 및 출력 단계, 3단계로 구성함에 따라 프로세스를 최소화할 수 있다.

Description

치과 임플란트 수술계획 수립방법 및 그 장치 {Dental implant surgery planning method and device thereof}

본 발명은 치과영상 처리기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치과 임플란트 수술계획 수립을 위한 치과영상 처리기술에 관한 것이다.

치과 임플란트 수술을 수행하는 경우, 수술 이전에 소프트웨어를 이용하여 임플란트 수술계획을 수립한다. 소프트웨어를 이용한 치과 임플란트 수술계획 수립 과정은 일반적으로 환자의 CT 데이터와 스캔 데이터를 획득하여 이들을 정합하고 환자의 해부학적 구조를 고려하여 임플란트 구조물(예를 들어, 크라운, 픽스쳐, 어버트먼트, 앵커핀 등)의 위치를 결정하는 수술 계획을 수립하고, 계획 정보를 기준으로 수술용 가이드 형상을 디자인하는 과정으로 구성된다.

일반적으로 이러한 과정은 CT 데이터와 구강 모델 데이터의 정합, 악궁라인 생성, 신경관 생성, 크라운 위치결정 및 형상 디자인, 픽스쳐 위치결정, 앵커핀 위치결정, 가이드 형상 디자인 단계로 구성되어 있으며, 각 단계는 사용자 조작을 통하여 작업을 수행하고, 단계별 작업이 완료되어야 다음 단계로 이동하는 프로세스로 구성된다.

일 실시 예에 따라, 소프트웨어를 이용한 임플란트 수술용 가이드 디자인 프로세스를 자동화 방식으로 가이드 디자인을 위한 준비 단계, 디자인 단계, 출력 단계의 3단계로 구성하고, 각 단계에서 수정사항이 발생하여 변경이 필요한 경우에만 선택적으로 미세조정 가능한 프로세스를 제공함으로써 가이드 디자인을 위하여 진행하는 단계를 최소화할 수 있는 치과 임플란트 수술계획 수립방법 및 그 장치를 제안한다.

일 실시 예에 따른 치과 임플란트 수술계획 수립방법은, 가이드 디자인을 위해 필요한 데이터 및 정보 준비를 자동으로 수행하여 자동화 기반 준비 결과화면을 제공하는 단계와, 준비된 데이터 및 정보를 이용한 임플란트 구조물의 위치 결정과 가이드 디자인을 자동으로 수행하여 자동화 기반 디자인 결과화면을 제공하는 단계와, 최종 디자인 데이터 출력을 자동으로 수행하여 자동화 기반 출력 결과화면을 제공하는 단계를 포함한다.

준비 결과화면을 제공하는 단계에서, 가이드 디자인을 위한 데이터 정합, 악궁라인 생성 및 신경관 생성 기능을 자동화 하여 자동화 결과물을 단일의 준비 결과화면을 통해 제공할 수 있다.

디자인 결과화면을 제공하는 단계에서, 크라운 결정, 픽스쳐 결정, 앵커핀 결정 및 가이드 영역 생성 기능을 자동화 하여 자동화 결과물을 단일의 디자인 결과화면을 통해 제공할 수 있다.

출력 결과화면을 제공하는 단계에서, 최종 디자인 데이터 출력 및 수술 보고서 출력 기능을 자동화하여 자동화 결과물을 단일의 출력 결과화면을 통해 제공할 수 있다.

준비 결과화면을 제공하는 단계에서, 가이드 디자인 소프트웨어가 환자관리 프로그램과 연동하는 경우, 가이드 디자인을 위한 환자를 선택 입력 받으면 환자관리 프로그램에서 선택된 환자의 데이터를 로딩하여 준비 결과화면을 제공하고, 가이드 디자인 소프트웨어를 단독으로 실행하는 경우, 환자 등록 및 데이터 등록 과정을 거쳐 준비 결과화면을 제공할 수 있다.

디자인 결과화면을 제공하는 단계에서, 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하는 디자인 결과화면을 제공하고, 제1 영역은 3D 형상으로 구강 모델 데이터 상에 크라운, 픽스쳐, 앵커핀 위치와 디자인 된 가이드의 생성 영역을 제공하고, 제2 영역은 치아번호 별 픽스쳐와 크라운의 형상을 2D 단면으로 제공하며, 제3 영역은 식립된 앵커핀 형상을 2D 단면으로 제공할 수 있다. 제2 영역은, 선택된 치아번호 수가 증가하면 각 화면 수도 이에 비례하여 증가하면서 메인 화면인 단일의 디자인 결과화면에서 전체 치아번호에 해당하는 픽스쳐와 크라운 형상을 2D 단면으로 제공하며, 제3 영역은, 식립되는 앵커핀의 수가 증가하면 각 화면 수도 이에 비례하여 증가하면서 메인 화면인 단일의 디자인 결과화면에서 전체 앵커핀을 2D 단면으로 제공할 수 있다.

디자인 결과화면을 제공하는 단계는, 사용자 선택신호 입력에 따라 디자인 결과 화면 상에 파노라믹 영상을 추가로 제공하는 단계와, 악궁라인이 픽스쳐 또는 다른 오브젝트가 위치한 영역을 지나게 되면 파노라믹 영상에서 픽스쳐 또는 오브젝트가 표현되는 단계를 더 포함할 수 있다.

디자인 결과화면을 제공하는 단계는, 사용자 설정신호 입력에 의해 악궁라인을 기준으로 파노라믹 영상을 생성할 두께 영역을 조정하여 파노라믹 영상을 사용자가 원하는 영상으로 확인할 수 있도록 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

디자인 결과화면을 제공하는 단계는, 사용자 조작신호 입력에 의해 파노라믹 영상의 단면을 조정하면서 사용자가 원하는 단면 위치에서의 픽스쳐 또는 오브젝트 형상을 확인할 수 있도록 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

디자인 결과화면을 제공하는 단계는, 사용자 선택신호 입력에 따라 디자인 결과 화면 상에 상악동 영역을 표시하되, 식립된 픽스쳐의 최하방점을 기준으로 설정된 수치만큼의 반지름을 가지는 상악동 충돌영역을 생성하여 상악동 충돌영역의 볼륨 정보를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

치과 임플란트 수술계획 수립방법은, 준비 결과화면의 데이터 정합, 악궁라인, 신경관 라인의 준비 결과물에 대하여 미세조정 화면을 활성화하고, 활성화된 미세조정 화면에서 사용자 조작에 의해 조정을 수행하고 조정 결과를 반영한 준비 결과화면을 제공하는 단계와, 디자인 결과화면의 크라운 결정, 픽스쳐 결정, 앵커핀 결정 및 가이드 영역 생성의 디자인 결과물에 대하여 미세조정 화면을 활성화하고, 활성화된 미세조정 화면에서 사용자 조작에 의해 조정을 수행하고 조정 결과를 반영한 디자인 결과화면을 제공하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

다른 실시 예에 따른 치과 임플란트 수술계획 수립장치는, 가이드 디자인을 위해 필요한 데이터 및 정보 준비를 포함한 준비 단계를 자동으로 수행하여 자동화 기반 준비 결과화면을 제공하는 준비 기능부와, 준비된 데이터 및 정보를 이용한 임플란트 구조물의 위치 결정과 가이드 디자인을 포함한 디자인 단계를 자동으로 수행하여 자동화 기반 디자인 결과화면을 제공하는 디자인 기능부와, 최종 디자인 데이터 출력을 포함한 출력 단계를 자동으로 수행하여 자동화 기반 출력 결과화면을 제공하는 출력 기능부를 포함한다.

준비 기능부는 가이드 디자인을 위한 데이터 정합, 악궁라인 생성 및 신경관 생성 기능을 자동화 하여 자동화 결과물을 단일의 준비 결과화면을 통해 제공할 수 있고, 디자인 기능부는 크라운 결정, 픽스쳐 결정, 앵커핀 결정 및 가이드 영역 생성 기능을 자동화 하여 자동화 결과물을 단일의 디자인 결과화면을 통해 제공할 수 있고, 출력 기능부는 최종 디자인 데이터 출력 및 수술 보고서 출력 기능을 자동화하여 자동화 결과물을 단일의 출력 결과화면을 통해 제공할 수 있다.

치과 임플란트 수술계획 수립장치는, 준비 단계, 디자인 단계 및 출력 단계에서 각각 자동화 결과물을 출력하고, 사용자 확인을 진행한 후, 수정이 필요하면 사용자에 의해 선택된 항목의 미세조정 화면을 제공하여 사용자 조정이 반영한 최종 결과물을 출력하는 미세조정부를 더 포함할 수 있다.

가이드 디자인 소프트웨어를 이용한 임플란트 수술계획 수립 시 가이드 디자인을 위한 프로세스를 자동화 기반으로 디자인을 위한 준비 단계, 디자인 단계 및 출력 단계, 3단계로 구성함에 따라 프로세스를 최소화할 수 있다.

나아가, 각 단계에서 자동화 결과물에 대한 미세조정 기능을 제공하여 필요한 경우에만 사용자가 자동화 결과를 수정하여 최종 가이드와 수술 보고서를 출력하도록 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 치과 임플란트 수술계획 수립장치의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 치과 임플란트 수술계획 수립방법의 흐름을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선택된 환자의 데이터 로딩을 포함한 준비 단계의 결과화면을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 준비 단계의 신규 환자 등록 및 환자 데이터 등록화면을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 준비 단계에서의 치아번호 선택 예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정합결과 미세조정 화면을 도시한 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정합결과에 대한 미세조정이 수행된 준비 결과화면을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 악궁라인 미세조정 화면을 도시한 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 신경관 미세조정 화면을 도시한 도면,
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디자인 단계의 결과화면을 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상이 활성화된 디자인 결과화면을 도시한 도면,
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상의 두께를 조정하는 예를 도시한 도면,
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상 단면 변경 예를 도시한 도면,
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 크라운 미세조정 화면을 도시한 도면,
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 크라운 위치결정에 대한 미세조정이 수행된 디자인 결과화면을 도시한 도면,
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽스쳐 미세조정 화면을 도시한 도면,
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽스쳐 위치결정에 대한 미세조정이 수행된 디자인 결과화면을 도시한 도면,
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상악동 분할 화면을 도시한 도면,
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 앵커핀 미세조정 화면을 도시한 도면,
도 21은 본 발명의 일 실시 예에 따른 앵커핀 위치결정에 대한 미세조정이 수행된 디자인 결과화면을 도시한 도면,
도 22는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드 미세조정 화면을 도시한 도면,
도 23은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드 위치결정에 대한 미세조정이 수행된 디자인 결과화면을 도시한 도면,
도 24는 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력 단계의 결과화면을 도시한 도면,
도 25는 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력 단계의 수술 보고서를 도시한 도면이다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 치과 임플란트 수술계획 수립장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 치과 임플란트 수술계획 수립장치(이하, '장치'라 칭함)(1)는 치과 치료를 위해 임플란트 수술계획을 수립한다. 사용자는 수립된 임플란트 수술계획을 시뮬레이션한 후 임플란트 수술을 진행할 수 있다.

장치(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, 임플란트 수술용 이외에 다른 일반적인 의료영상 처리를 위한 프로그램에 적용될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 임플란트 수술용 가이드 디자인 프로그램을 예로 들어 설명하고자 하나, 영상처리가 가능하면 다른 프로그램에도 동일하게 적용 가능함은 물론이다.

일 실시 예에 따른 장치(1)는 가이드 디자인 소프트웨어를 이용한 임플란트 수술계획 수립 시 프로세스를 자동화하여 최소화한다. 즉, 프로세스를, 디자인을 위한 준비(Preparation) 단계, 디자인(Design) 단계 및 출력(Export) 단계, 총 3단계로 구성한다. 가이드 디자인을 위한 치아번호 선택, 데이터 정합, 악궁라인 생성, 신경관 생성, 크라운 위치결정 및 형상 디자인, 픽스쳐 위치결정, 앵커핀 위치결정, 가이드 형상 디자인, 최종 디자인 데이터 출력의 단계 및 각 단계의 기능을, 준비 단계, 디자인 단계, 출력 단계, 이렇게 총 3 단계로 간소화한다.

이하, 전술한 특징을 가지는 장치(1)의 구성에 대해 상세히 후술한다.

도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 장치(1)는 데이터 획득부(10), 저장부(12), 제어부(14), 입력부(16) 및 출력부(18)를 포함한다.

데이터 획득부(10)는 영상 데이터를 획득한다. 예를 들어, 환자의 손상된 치아를 포함하여 환자로부터 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.

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.

CT 데이터는 CT(Computed Tomography, 컴퓨터 단층 촬영)를 사용하여 환자의 두부 단층 이미지들을 생성하고, 각각의 단층 이미지를 하나로 취합하여 3D 형태의 영상을 획득할 수 있다. 획득된 CT 데이터는 저장부(12)에 저장될 수 있다.

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.

저장부(12)에는 장치(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.

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 수술계획 수립을 위해 생성된 환자의 치아 배열이 나타난 2차원, 3차원 등의 다차원 영상을 의미한다. 임플란트 수술계획에는 X-ray, CT, MRI, 파노라믹 영상, 구강 스캔 데이터, 재구성을 통해 생성된 영상, 복수의 영상을 정합한 영상 등 다양한 종류의 영상이 활용될 수 있다. 치과 영상은 구강 영상 및 치아 영상 등으로 불릴 수 있다.

일 실시 예에 따른 제어부(14)는 준비 기능부(140), 디자인 기능부(142) 및 출력 기능부(144)를 포함하며, 미세조정부(146)를 더 포함할 수 있다.

준비 기능부(140)는 가이드 디자인을 위해 필요한 데이터 및 정보 준비를 포함한 준비 단계를 자동으로 수행하여 자동화 기반 준비 결과화면을 제공한다. 준비 기능부(140)는 가이드 디자인을 위한 데이터 정합, 악궁라인 생성 및 신경관 생성 기능을 자동화 하여 자동화 결과물을 단일의 준비 결과화면을 통해 제공할 수 있다.

준비 기능부(140)는 가이드 디자인 소프트웨어가 환자관리 프로그램과 연동하는지, 가이드 디자인 소프트웨어를 단독으로 실행하는지에 따라 환자의 데이터를 환자관리 프로그램으로부터 자동으로 로딩하거나 직접 데이터를 등록할 수 있다. 예를 들어, 가이드 디자인 소프트웨어가 환자관리 프로그램과 연동하는 경우, 가이드 디자인을 위한 환자를 선택 입력 받으면 환자관리 프로그램에서 선택된 환자의 데이터를 로딩하여 준비 결과화면을 제공한다. 가이드 디자인 소프트웨어를 단독으로 실행하는 경우, 환자 등록 및 데이터 등록 과정을 거쳐 준비 결과화면을 제공한다. 준비 결과화면에 대한 예시는 도 3을 참조로 하여 후술한다.

디자인 기능부(142)는 준비 기능부(140)에서 준비된 데이터 및 정보를 이용한 임플란트 구조물의 위치 결정과 가이드 디자인을 포함한 디자인 단계를 자동으로 수행하여 자동화 기반 디자인 결과화면을 제공한다. 디자인 기능부(142)는 크라운 결정, 픽스쳐 결정, 상악동 자동 분할, 앵커핀 결정 및 가이드 영역 생성 기능을 자동화 하여 자동화 결과물을 단일의 디자인 결과화면을 통해 제공할 수 있다.

디자인 결과화면은 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함할 수 있다. 이때, 제1 영역은 3D 형상으로 구강 모델 데이터 상에 크라운, 픽스쳐, 앵커핀 위치와 디자인 된 가이드의 생성 영역을 제공하고, 제2 영역은 치아번호 별 픽스쳐와 크라운의 형상을 2D 단면으로 제공하며, 제3 영역은 식립된 앵커핀 형상을 2D 단면으로 제공할 수 있다. 제2 영역은, 선택된 치아번호 수가 증가하면 각 화면 수도 이에 비례하여 증가하면서 메인 화면인 단일의 디자인 결과화면에서 전체 치아번호에 해당하는 픽스쳐와 크라운 형상을 2D 단면으로 제공할 수 있다. 제3 영역은, 식립되는 앵커핀의 수가 증가하면 각 화면 수도 이에 비례하여 증가하면서 메인 화면인 단일의 디자인 결과화면에서 전체 앵커핀을 2D 단면으로 제공할 수 있다. 디자인 결과화면의 예시는 도 10 및 도 11을 참조로 하여 후술한다.

출력 기능부(144)는 최종 디자인 데이터 출력을 포함한 출력 단계를 자동으로 수행하여 자동화 기반 출력 결과화면을 제공한다. 출력 기능부(144)는 최종 디자인 데이터 출력 및 수술 보고서 출력 기능을 자동화하여 자동화 결과물을 단일의 출력 결과화면을 통해 제공할 수 있다. 출력 단계의 결과화면은 도 24를 참조로 하여 후술한다.

미세조정부(146)는 준비 단계, 디자인 단계 및 출력 단계에서 각각 자동화 결과물을 출력하고, 사용자 확인을 진행한 후, 수정이 필요하면 사용자에 의해 선택된 항목의 미세조정 화면을 제공하여 사용자 조정이 반영한 최종 결과물을 출력한다. 예를 들어, 준비 결과화면의 데이터 정합, 악궁라인, 신경관 라인의 준비 결과물에 대하여 미세조정 화면을 활성화하고, 활성화된 미세조정 화면에서 사용자 조작에 의해 조정을 수행하고 조정 결과를 반영한 준비 결과화면을 제공한다. 다른 예로, 디자인 결과화면의 크라운 결정, 픽스쳐 결정, 앵커핀 결정 및 가이드 영역 생성의 디자인 결과물에 대하여 미세조정 화면을 활성화하고, 활성화된 미세조정 화면에서 사용자 조작에 의해 조정을 수행하고 조정 결과를 반영한 디자인 결과화면을 제공한다.

입력부(16)는 사용자 명령을 입력 받는다. 예를 들어, 각 단계의 결과화면에서의 사용자 조작신호, 투명도(Opacity) 조정 영역에서의 사용자 선택신호, 미세조정을 위한 사용자 조작신호, 파노라믹 영상 두께 설정과 같은 사용자 설정신호 등을 입력 받는다.

출력부(18)는 화면에 각종 정보를 표시한다. 이때, 출력부(18)는 작업 결과화면을 제공할 수 있다. 작업 결과화면은 작업 수행에 따라 생성되는 화면으로, 준비 결과화면, 디자인 결과화면 및 출력 결과화면을 포함한다. 나아가, 출력부(18)는 각 결과화면에서 사용자 선택에 따라 상세확인 및 미세조정 화면을 추가로 표시할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 치과 임플란트 수술계획 수립방법의 흐름을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 장치(1)는 가이드 디자인 소프트웨어를 이용한 임플란트 수술계획 수립 시 프로세스를 자동화하여 최소화한다. 즉, 프로세스를, 디자인을 위한 준비 단계(S210), 디자인 단계(S220) 및 출력 단계(S230), 총 3단계로 구성한다. 가이드 디자인을 위한 치아번호 선택, 데이터 정합, 악궁라인 생성, 신경관 생성, 크라운 위치결정 및 형상 디자인, 픽스쳐 위치결정, 앵커핀 위치결정, 가이드 형상 디자인, 최종 디자인 데이터 출력의 단계 및 각 단계의 기능을, 도 2에 도시된 바와 같이 준비 단계(S210), 디자인 단계(S220), 출력 단계(S230), 이렇게 총 3 단계로 간소화한다.

각 단계에서 자동화 결과물에 대한 미세조정 기능을 제공하여, 필요한 경우에만 사용자가 자동화 결과를 수정하여 최종 가이드와 수술 보고서를 출력하도록 제공할 수 있다. 예를 들어, 자동화 알고리즘을 이용하여 각 단계에서 결과물을 먼저 출력하고, 사용자 확인을 진행한 후, 수정이 필요하면 선택된 항목의 미세조정 화면을 제공하여 사용자가 조정하고 이를 반영한 최종 결과물을 출력한다.

준비 단계(S210)에서, 장치(1)는 시술할 환자선택을 포함하여, 데이터 정합, 악궁라인 생성, 치아번호 선택, 하악의 경우 신경관 라인을 생성하여 임플란트 구조물을 배치할 수 있도록 기본정보를 제공하며, 각 기능들을 자동화하여 결과물을 제공한다.

디자인 단계(S220)에서, 장치(1)는 임플란트 구조물(크라운, 픽스쳐, 앵커핀)의 위치 결정 기능과 이를 기준으로 가이드 형상을 디자인 하는 기능을 자동화하여 결과물을 제공한다.

출력 단계(S230)에서, 장치(1)는 최종 생성된 가이드 형상과 수술계획 정보를 리포트 형태로 자동 생성한 수술 보고서를 제공한다.

이하, 후술되는 도면들을 참조하여, 각 단계에 대해 상세히 후술한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선택된 환자의 데이터 로딩을 포함한 준비 단계의 결과화면을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 환자정보를 로딩하는 과정은 환자관리 프로그램과 연동하여 가이드 디자인 소프트웨어를 실행하는 경우와, 단독으로 가이드 디자인 소프트웨어만을 사용하는 경우로 분류할 수 있다. 환자관리 프로그램에는 기본적으로 환자정보와, 임플란트 시술을 진행할 치아번호 정보, 환자의 영상 데이터 등을 포함하고 있다. 따라서, 환자관리 프로그램과 연동하는 경우 가이드 디자인을 위한 환자를 선택하면 도 3에 도시된 바와 같이 선택된 환자의 데이터 로딩을 포함한 준비 단계를 자동으로 수행하여 자동화 기반 준비 결과화면(300)을 제공한다. 준비 결과화면(300)은 CT 데이터와 구강 모델 데이터의 정합 결과물(301), 악궁라인 생성 결과물, 치아번호 선택 결과물, 하악의 경우 신경관 라인 생성 결과물을 포함한다. 각 결과물은 파노라믹 영상(303), 2D 영상(302), 투명도(Opacity) 조정 영역(304) 등을 통해 제공될 수 있다. 투명도 조정 영역(304)은 이동, 회전 등이 가능한 사용자 조작 툴과, 악궁라인 조정 툴과, 각 오브젝트의 투명도와 보이기(Show)/감추기(Hide)를 할 수 있도록 제공한다. 예를 들어, 치아 분할, 스캔 데이터, 파노라믹 영상, 신경관 등에 대해 영상을 보이거나 감출 수 있다. 툴은 사용자 동작(클릭, 터치 등)에 의해 조작이 가능한 그래픽 사용자 인터페이스로, 예를 들어, 버튼, 아이콘, 조작 바, 체크 박스, 메뉴 등이 있다.

로딩되는 환자의 데이터는 기본적으로 데이터에 포함된 정보를 이용하여 최근에 촬영된 CT 데이터와 구강 모델 데이터일 수 있으며, 소프트웨어에서 자동으로 선택할 수 있다. 데이터 변경을 원하는 경우에는 사용자가 데이터를 선택하여 변경할 수 있고, 변경된 데이터 로딩 시에도 동일하게 준비 단계에서의 기능들을 자동화하여 결과화면을 제공한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 준비 단계의 신규 환자 등록 및 환자 데이터 등록화면을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 가이드 디자인 소프트웨어를 단독으로 실행하는 경우에는 환자를 선택하거나 등록하는 과정 이후에 환자의 데이터를 로딩할 수 있으므로, 준비 단계(S210)에서 제공하는 환자 관리 화면(400)에서 환자를 등록하거나 등록된 환자를 선택한다. 등록 또는 선택된 환자를 대상으로 다수의 수술 케이스를 등록할 수 있다. 수술 케이스 등록 시 로컬 또는 외장 메모리에 저장한 환자의 CT 데이터와 구강 모델 데이터를 불러올 수 있다. 이미 등록된 환자에 수술 케이스를 추가하는 경우에는 도 3을 참조로 하여 전술한 바와 동일하게 환자 데이터 항목에 포함된 CT 데이터와 구강 모델 데이터의 정보를 이용하여 최근에 촬영된 데이터를 소프트웨어에서 로딩하고, 변경을 원하는 경우에는 사용자가 데이터를 선택하여 변경한다. 동일하게 데이터가 로딩되는 경우에는 준비 단계(S210)에서 장치(1)가 데이터 정합 기능, 악궁라인 생성 기능, 신경관 라인 생성 기능까지 자동으로 수행하여 준비 결과물을 제공한다.

준비 단계에서 알고리즘을 이용하여 수행되는 자동화 기능에 대하여 각각 정의한다. 준비 단계에서의 자동화 기능은 데이터 자동정합 기능, 악궁라인 생성 기능, 신경관 라인 생성 기능, 치아번호 생성 기능 등을 포함한다.

장치(1)의 데이터 자동정합 기능 수행 예를 들면, CT 데이터와 구강 모델 데이터의 치아 영역에서 생성되는 악궁라인을 이용하여 두 데이터의 대략적인 위치를 맞추는 1차 정합을 수행한 후, 두 데이터의 동일 영역의 음형 정보를 기준으로 2차 정합을 수행한다.

장치(1)의 악궁라인 생성 기능 수행 예를 들면, 상/하악 정합된 데이터의 치아 영역을 기준으로 CT 데이터의　밀도정보(Density)를 이용한 치조골의 아치형태를 인식하여 악궁라인을 생성한다.

장치(1)의 신경관 라인 생성 기능 수행 예를 들면, 하악의 경우 파노라믹 영상 또는 CT 데이터의 2D 영상에서 분할된 치아 영역을 기준으로 4번, 5번, 6번 치아에 해당하는 영역의 하단부에 위치한 이공 영역을 검출하여 이와 동일한 밀도로 연결되는 영역을 신경관 라인으로 생성한다.

장치(1)의 치아번호 선택 기능 수행 예를 들면, 악궁라인을 기준으로 생성된 파노라믹 영상에서 7번 치아를 기준으로 설정된 치아번호 영역 또는 치아 분할 기법을 이용하여 설정된 치아번호 영역에서 사용자에 의해 치아번호를 선택 입력 받는다.

전술한 장치(1)의 데이터 자동정합 기능, 악궁라인 생성 기능, 신경관 라인 생성 기능 및 치아번호 선택 자동화 기능은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시 예일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.

자동화 알고리즘을 이용하여 장치(1)에서 제공한 데이터 정합, 악궁라인, 신경관 라인의 결과물에 대하여 미세조정이 필요한 경우, 사용자 조작에 의해 조정하고자 하는 항목을 선택하여 해당하는 미세조정 화면을 활성화하고 조정 후 조정 결과를 반영한 결과물을 제공한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 준비 단계에서의 치아번호 선택 예를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 장치(1)는 치아번호(500) 선택 시 도 5에 도시된 바와 같이 영상 데이터, 예를 들어 파노라믹 영상(303)에서 치아가 발치된 영역을 소프트웨어에서 인식하여 자동 선택하거나, 사용자가 수동으로 선택하여 시술할 치아를 최종 결정한다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정합결과 미세조정 화면을 도시한 도시한 도면이다.

도 1 및 도 6을 참조하면, 장치(1)는 CT 데이터와 구강 모델 데이터의 정합결과를 미세조정 할 수 있다. 정합결과 조정을 위해 사용자가 준비 결과화면(300)에서 조정을 원하는 영역의 2D 영상(302)을 선택함에 따라 정합결과 미세조정 화면(310)을 활성화할 수 있다. 활성화된 정합결과의 미세조정 화면(310)에서 예를 들면, 사용자가 구강 모델 데이터의 단면(312)을 드래그 앤 드롭 방식으로 위치이동 하거나 방향회전 하거나 미리 설정된 수치만큼 마우스 클릭 방식으로 위치나 방향을 조정한다. 그러나 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시 예일 뿐, 정합결과 미세조정 방식은 CT 데이터를 대상으로 수행될 수 있고, 사용자 조작 방식도 다양하게 사용될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정합결과에 대한 미세조정이 수행된 준비 결과화면을 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 도 6을 참조로 전술한 바와 같이 사용자가 정합결과 미세조정 화면(310)에서 미세조정 결과 적용버튼(314) 또는 이전의 메인 화면으로 돌아가기 버튼 등을 선택하면, 정합결과에 대한 미세조정 결과가 적용된 준비 결과화면(300)으로 전환된다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 악궁라인 미세조정 화면을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 8을 참조하면, 장치(1)는 악궁라인 생성 결과를 미세조정 할 수 있다. 예를 들어, 준비 결과화면(300)에서 사용자가 투명도 조정 영역(304) 내 악궁라인 툴을 선택하면, 악궁라인 미세조정 화면(320)이 활성화 된다. 악궁라인 미세조정 화면(320)의 구강 데이터 또는 CT 데이터 상에서 악궁라인(322)을 자동 또는 수동으로 미세 조정할 수 있다. 악궁라인 미세조정 화면(320)은 악궁라인(322)을 기준으로 생성된 파노라믹 영상(303)을 포함하며, 파노라믹 영상(303)에서 치아번호 선택이 가능하다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 신경관 미세조정 화면을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 9를 참조하면, 준비 결과화면 내 파노라믹 영상(303)에서 사용자가 신경관 라인 미세조정을 선택하거나 또는 투명도 조정 영역(304)에서 신경관(Nerve) 툴을 선택하면, 장치(1)는 신경관 라인 미세조정을 위해 영상이 확대된 신경관 미세조정 화면(330)을 추가로 제공한다. 신경관 미세조정 화면(330)에서 미세조정이 완료되면, 도 7을 참조하여 전술한 바와 같이 사용자의 메인 화면으로 돌아가기 버튼(314) 선택을 통해, 미세조정 결과가 반영된 준비 결과화면으로 되돌아 갈 수 있다.

악궁라인 미세조정과 치아번호 선택, 신경관 라인 미세조정은 하나의 동일 화면에서 진행할 수 있지만, 별개의 미세조정 화면을 활성화하는 방식도 동일하게 적용된다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디자인 단계의 결과화면을 도시한 도면이다.

도 1, 도 10 및 도 11을 참조하면, 장치(1)는 임플란트 구조물(크라운, 픽스쳐, 앵커핀)의 위치 결정 기능과 이를 기준으로 한 가이드 형상 디자인 기능을 자동으로 수행한 후 수행에 따른 디자인 결과화면을 제공한다.

디자인 결과화면(1000)은 제1 영역(1002), 제2 영역(1004) 및 제3 영역(1006)을 포함한다.

제1 영역(1002)은 3D 형상으로 구강 모델 데이터 상에 크라운, 픽스쳐, 앵커핀 위치와 디자인 된 가이드의 생성 영역을 표현하여 사용자가 3D 형상에서 계획 정보를 확인할 수 있도록 제공한다. 3D 영상은 사용자가 자유롭게 회전하여 3차원 전체 영상 확인이 가능하며, 각 오브젝트는 투명도 조정 영역(304)을 통하여 투명도와 보이기(Show)/감추기(Hide)를 할 수 있도록 제공한다. 투명도 조정 영역(304)은 이동, 회전 등이 가능한 사용자 조작 툴과, 각 오브젝트의 투명도와 보이기(Show)/감추기(Hide)를 할 수 있도록 제공한다. 예를 들어, 스캔 데이터(Scan), 파노라믹 영상(Panorama), 충돌 감지(Collision Detection), 어버트먼트(Abutment), 상악동(Sinus), 신경관(Nerve) 등에 대한 영상을 보이거나 감출 수 있다. 툴은 사용자 동작(클릭, 터치 등)에 의해 조작이 가능한 그래픽 사용자 인터페이스로, 예를 들어, 버튼, 아이콘, 조작 바, 체크 박스, 메뉴 등이 있다. 표현된 오브젝트 이외에도 CT 영상, 가이드 형상 등도 투명도 조정 기능을 이용하여 활성화 할 수 있다.

제2 영역(1004)은 치아번호 별 픽스쳐와 크라운의 형상을 2D 단면으로 확인할 수 있도록 제공하며, 제2 영역(1004)은 픽스쳐를 기준으로 보여주는 CT 데이터의 크로스(Cross) 영상과 패러렐(Parallel) 영상을 표현하였으며, 축(Axial) 영상을 포함할 수 있다. 제2 영역(1004)은 선택된 치아번호 수가 증가하면, 도 11에 도시된 바와 같이 각 화면 수도 이에 비례하여 증가하면서 메인 화면인 하나의 확인 화면(1001)에서 전체 치아번호에 해당하는 픽스쳐와 크라운의 2D 단면 정보를 확인할 수 있도록 제공한다.

제3 영역(1006)은 식립된 앵커핀 형상을 2D 단면으로 확인할 수 있도록 제공하며, 제3 영역(1006)에서는 앵커핀을 기준으로 보여주는 CT 데이터의 크로스 영상을 표현하였으며, 축 영상과 패러렐 영상을 포함할 수 있다. 제3 영역(1006)은 식립되는 앵커핀의 수가 증가하면 도 11에 도시된 바와 같이 각 화면 수도 이에 비례하여 증가하면서 메인 화면인 하나의 확인 화면(1001)에서 전체 앵커핀의 2D 단면 정보를 확인할 수 있도록 제공한다.

제3 영역(1006)은 파노라믹 영상을 더 포함할 수 있다. 디자인 결과 화면의 투명도 조정 영역(304)에서 사용자가 파노라믹 영상 활성화 툴(Panoramic)을 선택하면, 제3 영역(1006)에 파노라믹 영상이 활성화된다. 생성된 파노라믹 영상에서 픽스쳐와 크라운, 앵커핀 등의 오브젝트 정보를 확인할 수 있다. 또한 파노라믹 영상의 단면을 조정하면서 사용자가 원하는 단면 위치에서의 픽스쳐 형상을 확인할 수 있도록 제공할 수 있다.

이하, 디자인 단계의 알고리즘을 이용한 자동화 기능에 대하여 간략하게 정의한다. 준비 단계에서의 자동화 기능은 크라운 결정 기능, 픽스쳐 결정 기능, 앵커핀 식립 기능, 가이드 영역 생성 기능 등을 포함한다.

장치(1)의 크라운 결정 기능 수행 예를 들면, 선택된 치아번호의 분할 영역을 기준으로 소프트웨어 상에 포함된 각 치아번호 별 크라운 형상 라이브러리를 로딩하여 인접한 치아 및 구강 모델 데이터의 마진과 맞닿는 공간 내부에 생성되도록 한다.

장치(1)의 픽스쳐 결정 기능 수행 예를 들면, 생성된 크라운 기준축으로 픽스쳐를 1차 배치하고 잇몸 마진 정보와 1차 배치된 픽스쳐 위치의 주변 치조골 정보, 인접한 픽스쳐 및 치아 정보를 이용하여 최종 위치와 식립 방향을 결정한다. 또한 픽스쳐 스펙은 사용자 별로 설정한 정보를 반영하여 치아번호 별 픽스쳐를 로딩하며, 픽스쳐가 위험요소인 해부학적 구조물과 충돌이 발생하는 경우에는 소프트웨어에서 임의적으로 픽스쳐 스펙을 조정하여 결과물을 제시할 수 있다.

장치(1)의 앵커핀 식립 기능 수행 예를 들면, 선택된 치아번호 정보를 이용하여 앵커핀 식립 여부와 상/하악의 식립 방향을 결정하고, 인접한 픽스쳐 및 잔존치아와 악궁라인 등의 정보를 이용하여 식립 위치 및 식립 방향을 최종 결정한다.

장치(1)의 가이드 영역 생성 기능 수행 예를 들면, 식립된 픽스쳐 기준축을 중심으로 가이드 홀의 생성 위치를 결정하고, 가이드 홀을 기준으로 상악 및 하악의 가이드 생성 영역을 결정한다.

전술한 장치(1)의 크라운 결정 기능, 픽스쳐 결정 기능, 앵커핀 식립 기능, 가이드 영역 생성 기능은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시 예일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상이 활성화된 디자인 결과화면을 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, 사용자가 디자인 결과 화면의 툴 바 또는 투명도 조정 영역(304)에서 파노라믹 영상 활성화 툴(Panoramic)을 선택하면, 도 12에 도시된 바와 같이 디자인 결과 화면 상에 파노라믹 영상(1008)이 표시된다.

파노라믹 영상(1008)의 두께(Thickness)는 사용자가 사전에 설정 가능한데, 도 12에서는 예시로 10.0mm의 두께로 표시되고 있다. 파노라믹 영상(1008)은 축 방향의 CT 영상에서 악궁라인이 지나는 단면을 이용하여 생성되며, 이때 악궁라인이 픽스쳐 또는 그 외에 오브젝트 위치를 지나게 되면 도 12에 도시된 바와 같이 파노라믹 영상(1008)에 픽스쳐 및 추가적인 오브젝트를 표현할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상의 두께를 조정하는 예를 도시한 도면이다.

도 13을 참조하면, 3D CT 영상을 기반으로 생성된 파노라믹 영상(1008)은 악궁라인(22)을 기준으로 한 장의 단면 이미지 형태로 표현되지만, CT 단면 영상에서 악궁라인(22)을 기준으로 파노라믹 영상을 생성할 두께 영역(21)을 조정하여 한 장으로 표현되는 파노라믹 영상(1008)을 사용자가 원하는 영상으로 조정할 수 있다.

두께가 0.0mm인 파노라믹 영상은 악궁라인이 지나는 영역만의 정보를 포함하는 반면에, 두께가 10.0mm인 파노라믹 영상은 악궁라인을 기준으로 안쪽과 바깥쪽으로 5mm 영역까지를 포함하여 영상에 표현되는 영역이 넓다. 두께의 수치가 높을수록 파노라믹 영상(1008)에 포함되는 정보가 많은 반면에, 그만큼 이미지가 중첩되어 원하는 영역을 선명하게 보기 어렵다.

간단히 정리하면, 두께의 수치가 높은 파노라믹 영상은 일반 X-ray 형태로 이미지가 표현되고, 두께가 0.0mm인 파노라믹 영상은 수 백 장의 CT 영상 중 한 장의 CT 영상 단면으로 이해할 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상 단면 변경 예를 도시한 도면이다.

도 14를 참조하면, 파노라믹 영상(1008)은 축(Axial) 방향의 CT 영상 또는 3D 구강 모델 데이터에서 생성된 악궁라인(31)을 기준으로 생성된 영상이며, 악궁라인(31)이 픽스쳐 또는 다른 오브젝트가 위치한 영역을 지나게 되면 파노라믹 영상(1008)에서 픽스쳐 또는 오브젝트가 표현된다. 악궁라인(31)의 위치가 변경이 되면 생성되는 파노라믹 영상(1008)도 변경이 되고, 이에 따라 픽스쳐를 포함한 오브젝트도 영상에 표현되지 않을 수 있다.

도 14는 한 장의 슬라이스 영상 형태로 생성된 파노라믹 영상을 한 장씩 넘어가며 확인하였을 때의 이미지를 표현하였으며, 이때 축 영상에서는 악궁라인 형태를 유지하며 파노라믹 영상을 표현하는 단면 위치가 변경된다. 이 경우, 파노라믹 생성 악궁라인(31)이 픽스쳐 및 오브젝트를 지나는 영역이 파노라믹 영상(1008)에 표현되어 도 14에 도시된 바와 같이 표현되는 픽스쳐와 오브젝트의 형상이 변경되거나 또는 표현되지 않을 수 있다. 도 14에서 도면부호 32는 기준 악궁라인을, 도면부호 31은 파노라믹 생성 악궁라인을 의미한다.

도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 크라운 미세조정 화면을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 15를 참조하면, 장치(1)는 디자인 단계 결과물에서 크라운 위치를 미세조정 할 수 있다. 예를 들어, 디자인 결과화면(1000) 내 3D 영상 또는 2D 영상(1002, 1004, 1006) 상에서 조정을 원하는 크라운 오브젝트를 선택 입력 받아 크라운 미세조정 화면(1010)을 활성화한다. 활성화된 크라운 미세조정 화면(1010)에서 사용자는 크라운을 드래그 드롭 방식으로 위치이동/방향회전하며 조정할 수 있다. 또한 크라운 오브젝트 또는 치아번호를 선택하여 선택된 크라운 미세조정이 가능하도록 매니퓰레이터(manipulator)를 활성화하여 동일한 방식으로 크라운을 조정할 수 있다.

도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 크라운 위치결정에 대한 미세조정이 수행된 디자인 결과화면을 도시한 도면이다.

도 16을 참조하면, 크라운 미세조정 화면(1010)에서 미세조정 결과 적용버튼(1010) 또는 이전의 메인 화면으로 돌아가기 버튼 등을 선택 입력 받으면, 크라운 위치결정에 대한 미세조정 결과가 적용된 디자인 결과화면(1000)으로 전환된다.

도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽스쳐 미세조정 화면을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 17을 참조하면, 장치(1)는 디자인 단계 결과물에서 픽스쳐 위치를 미세조정 할 수 있다. 예를 들어, 디자인 결과화면(1000) 내에서 사용자가 3D 영상을 포함하는 제1 영역(1002)을 선택하거나 제1 영역(1002) 상에서 픽스쳐 오브젝트를 선택하는 방법, 2D 영상을 포함하는 제2 영역(1004)을 선택하거나 제2 영역(1004) 상에서 픽스쳐 오브젝트를 선택하는 방법 등을 통해 픽스쳐 미세조정 화면(1020)을 활성화한다. 활성화된 픽스쳐 미세조정 화면(1020)에서 사용자가 픽스쳐를 드래그 드롭 방식으로 위치이동/방향회전 하거나, 미리 설정된 일정 수치만큼 마우스 클릭 방식으로 위치/방향을 조정할 수 있다.

도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽스쳐 위치결정에 대한 미세조정이 수행된 디자인 결과화면을 도시한 도면이다.

도 18을 참조하면, 픽스쳐 미세조정 화면(1020)에서 미세조정 결과 적용버튼(1022) 또는 이전의 메인 화면으로 돌아가기 버튼 등을 선택 입력 받으면, 픽스쳐 위치결정에 대한 미세조정 결과가 적용된 디자인 결과화면(1000)으로 전환된다. 픽스쳐 위치/방향이 변경된 결과물로 적용되면 생성된 가이드의 픽스쳐 드릴링 홀도 픽스쳐를 기준으로 재결정될 수 있다.

도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상악동 분할 화면을 도시한 도면이다.

도 19를 참조하면, 준비 단계에서 디자인 결과 확인 단계로 이동 시, 픽스쳐의 위치가 결정되기 때문에 상악에 픽스쳐를 식립하는 경우에는 상악동 분할을 자동으로 진행한다.

상악동 분할은 상악의 소정 치아(예를 들어, 6번 또는 7번 치아)에 픽스쳐가 식립된 경우, 식립된 픽스쳐의 최하방점을 기준으로 설정된 수치만큼의 반지름을 가지는 상악동 충돌영역(2D 단면에서는 원형, 3D 영상에서는 구 형태)을 생성하여 이 상악동 충돌영역의 볼륨 정보(3D 볼륨)를 제공한다.

도 19에 도시된 바와 같이 전체 상악동(40)을 분할하고, 설정된 수치(도 19에서는 4mm로 예시)만큼에 해당하는 상악동 충돌 영역(42)을 추가적으로 분할하고, 이 상악동 충돌 영역(44)의 볼륨 정보를 제공한다.

기본적으로 디자인 결과 확인 단계에서는 상악동 분할 정보를 표현하지 않고, 사용자가 디자인 결과 화면의 투명도 조정 영역에서 사용자가 상악동 툴을 활성화(Sinus)하면, 장치에서 자동으로 분할한 상악동 충돌영역(44)과 그 볼륨 정보를 제공한다. 이 정보는 디자인 결과 화면과 픽스쳐 미세조정 화면에서 제공될 수 있다.

또한 분할된 상악동 충돌 영역(44)의 원형 또는 구의 반지름은 사용자가 각 화면에서 제공하는 툴 상에서 수치를 변경할 수 있고, 변경한 수치가 적용되어 원형과 볼륨이 표현된다.

도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 앵커핀 미세조정 화면을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 20을 참조하면, 장치(1)는 디자인 단계 결과물에서 앵커핀 위치를 미세조정 할 수 있다. 예를 들어, 디자인 결과화면(1000) 내 제3 영역(1006)에서 사용자가 조정을 원하는 앵커핀의 2D 영상을 선택하거나 2D 영상 상에 앵커핀 오브젝트를 선택하여 앵커핀 미세조정 화면(1030)을 활성화한다. 활성화된 앵커핀 미세조정 화면(1030)에서 사용자가 앵커핀을 드래그 드롭 방식으로 위치이동/방향회전 하거나 미리 설정된 일정 수치만큼 마우스 클릭 방식으로 위치/방향을 조정할 수 있다.

도 21은 본 발명의 일 실시 예에 따른 앵커핀 위치결정에 대한 미세조정이 수행된 디자인 결과화면을 도시한 도면이다.

도 21을 참조하면, 앵커핀 미세조정 화면(1030)에서 미세조정 결과 적용버튼(1032) 또는 이전의 메인 화면으로 돌아가기 버튼 등을 선택 입력 받으면, 앵커핀 위치결정에 대한 미세조정 결과가 적용된 디자인 결과화면(1000)으로 전환된다. 앵커핀 위치/방향이 변경된 결과물로 적용되면 생성된 가이드의 앵커핀 드릴링 홀도 앵커핀을 기준으로 재결정될 수 있다.

도 22는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드 미세조정 화면을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 22를 참조하면, 장치(1)는 디자인 단계 결과물에서 가이드 영역을 미세조정 할 수 있다. 예를 들어, 디자인 결과화면(1000)의 제1 영역(1002)을 구성하는 3D 영상에서 사용자가 가이드 영역을 선택하여 가이드 미세조정 화면(1040)을 활성화 한다. 활성화된 가이드 미세조정 화면(1040)에서 사용자가 가이드 영역을 드래그 드롭하여 새로운 라인으로 수정하거나 라인을 생성하고 있는 포인트를 이동하여 영역을 조정할 수 있다.

도 23은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드 위치결정에 대한 미세조정이 수행된 디자인 결과화면을 도시한 도면이다.

도 23을 참조하면, 가이드 미세조정 화면(1040)에서 미세조정 결과 적용버튼(1042) 또는 이전의 메인 화면으로 돌아가기 버튼 등을 선택 입력 받으면, 가이드 위치결정에 대한 미세조정 결과가 적용된 디자인 결과화면(1000)으로 전환된다.

도 24는 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력 단계의 결과화면을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 24를 참조하면, 장치(1)는 최종 생성된 가이드 형상(2002)과 수술계획 정보를 리포트 형태로 자동 생성한 수술 보고서(2004)를 확인할 수 있도록 제공한다. 가이드 형상(2002)은 3D 영상으로 사용자가 마우스 드래그 드롭 방식으로 자유 회전하여 최종 형상을 확인할 수 있다.

도 25는 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력 단계의 수술 보고서를 도시한 도면이다.

도 25를 참조하면, 수술 보고서는 전체 수술 리포트 페이지(2100)와 치아번호 별 상세 페이지(2010)를 포함한다. 전체 수술 리포트 페이지(2100)에는 전체 수술 리포트 정보가 포함된다. 치아번호 별 상세 페이지(2010)에는 각 치아번호 별 이미지를 포함한 상세 정보, 사용자가 선택하거나 추가 캡쳐한 이미지, 수술용 드릴링 순서 정보, 사용자 코멘트 등을 포함할 수 있으며, 이를 프린터 출력할 수 있다. 출력 단계에서 데이터를 출력하면 생성된 가이드는 3D 프린팅이 가능한 3D 모델 데이터 포맷으로 저장하고, 수술 보고서는 pdf 또는 그 외의 문서용 데이터 포맷으로 저장하며, 두 데이터는 출력 시 동시에 저장되도록 한다.

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.

Claims (15)

1. 가이드 디자인을 위해 필요한 데이터 및 정보 준비를 자동으로 수행하여 자동화 기반 준비 결과화면을 제공하는 단계;
   준비된 데이터 및 정보를 이용한 임플란트 구조물의 위치 결정과 가이드 디자인을 자동으로 수행하여 자동화 기반 디자인 결과화면을 제공하는 단계; 및
   최종 디자인 데이터 출력을 자동으로 수행하여 자동화 기반 출력 결과화면을 제공하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술계획 수립방법.
2. 제 1 항에 있어서, 준비 결과화면을 제공하는 단계는
   가이드 디자인을 위한 데이터 정합, 악궁라인 생성 및 신경관 생성 기능을 자동화 하여 자동화 결과물을 단일의 준비 결과화면을 통해 제공하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술계획 수립방법.
3. 제 1 항에 있어서, 디자인 결과화면을 제공하는 단계는
   크라운 결정, 픽스쳐 결정, 앵커핀 결정 및 가이드 영역 생성 기능을 자동화 하여 자동화 결과물을 단일의 디자인 결과화면을 통해 제공하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술계획 수립방법.
4. 제 1 항에 있어서, 출력 결과화면을 제공하는 단계는
   최종 디자인 데이터 출력 및 수술 보고서 출력 기능을 자동화하여 자동화 결과물을 단일의 출력 결과화면을 통해 제공하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술계획 수립방법.
5. 제 1 항에 있어서, 준비 결과화면을 제공하는 단계는
   가이드 디자인 소프트웨어가 환자관리 프로그램과 연동하는 경우, 가이드 디자인을 위한 환자를 선택 입력 받으면 환자관리 프로그램에서 선택된 환자의 데이터를 로딩하여 준비 결과화면을 제공하고,
   가이드 디자인 소프트웨어를 단독으로 실행하는 경우, 환자 등록 및 데이터 등록 과정을 거쳐 준비 결과화면을 제공하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술계획 수립방법.
6. 제 1 항에 있어서, 디자인 결과화면을 제공하는 단계는
   제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하는 디자인 결과화면을 제공하고,
   제1 영역은 3D 형상으로 구강 모델 데이터 상에 크라운, 픽스쳐, 앵커핀 위치와 디자인 된 가이드의 생성 영역을 제공하고,
   제2 영역은 치아번호 별 픽스쳐와 크라운의 형상을 2D 단면으로 제공하며,
   제3 영역은 식립된 앵커핀 형상을 2D 단면으로 제공하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술계획 수립방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   제2 영역은, 선택된 치아번호 수가 증가하면 각 화면 수도 이에 비례하여 증가하면서 메인 화면인 단일의 디자인 결과화면에서 전체 치아번호에 해당하는 픽스쳐와 크라운 형상을 2D 단면으로 제공하며,
   제3 영역은, 식립되는 앵커핀의 수가 증가하면 각 화면 수도 이에 비례하여 증가하면서 메인 화면인 단일의 디자인 결과화면에서 전체 앵커핀을 2D 단면으로 제공하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술계획 수립방법.
8. 제 1 항에 있어서, 디자인 결과화면을 제공하는 단계는
   사용자 선택신호 입력에 따라 디자인 결과 화면 상에 파노라믹 영상을 추가로 제공하는 단계; 및
   악궁라인이 픽스쳐 또는 다른 오브젝트가 위치한 영역을 지나게 되면 파노라믹 영상에서 픽스쳐 또는 오브젝트가 표현되는 단계;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술계획 수립방법.
9. 제 8 항에 있어서, 디자인 결과화면을 제공하는 단계는
   사용자 설정신호 입력에 의해 악궁라인을 기준으로 파노라믹 영상을 생성할 두께 영역을 조정하여 파노라믹 영상을 사용자가 원하는 영상으로 확인할 수 있도록 제공하는 단계;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술계획 수립방법.
10. 제 8 항에 있어서, 디자인 결과화면을 제공하는 단계는
    사용자 조작신호 입력에 의해 파노라믹 영상의 단면을 조정하면서 사용자가 원하는 단면 위치에서의 픽스쳐 또는 오브젝트 형상을 확인할 수 있도록 제공하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술계획 수립방법.
11. 제 1 항에 있어서, 디자인 결과화면을 제공하는 단계는
    사용자 선택신호 입력에 따라 디자인 결과 화면 상에 상악동 영역을 표시하되, 식립된 픽스쳐의 최하방점을 기준으로 설정된 수치만큼의 반지름을 가지는 상악동 충돌영역을 생성하여 상악동 충돌영역의 볼륨 정보를 제공하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술계획 수립방법.
12. 제 1 항에 있어서, 치과 임플란트 수술계획 수립방법은
    준비 결과화면의 데이터 정합, 악궁라인, 신경관 라인의 준비 결과물에 대하여 미세조정 화면을 활성화하고, 활성화된 미세조정 화면에서 사용자 조작에 의해 조정을 수행하고 조정 결과를 반영한 준비 결과화면을 제공하는 단계; 및
    디자인 결과화면의 크라운 결정, 픽스쳐 결정, 앵커핀 결정 및 가이드 영역 생성의 디자인 결과물에 대하여 미세조정 화면을 활성화하고, 활성화된 미세조정 화면에서 사용자 조작에 의해 조정을 수행하고 조정 결과를 반영한 디자인 결과화면을 제공하는 단계;
    중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술계획 수립방법.
13. 가이드 디자인을 위해 필요한 데이터 및 정보 준비를 포함한 준비 단계를 자동으로 수행하여 자동화 기반 준비 결과화면을 제공하는 준비 기능부;
    준비된 데이터 및 정보를 이용한 임플란트 구조물의 위치 결정과 가이드 디자인을 포함한 디자인 단계를 자동으로 수행하여 자동화 기반 디자인 결과화면을 제공하는 디자인 기능부; 및
    최종 디자인 데이터 출력을 포함한 출력 단계를 자동으로 수행하여 자동화 기반 출력 결과화면을 제공하는 출력 기능부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술계획 수립장치.
14. 제 13 항에 있어서, 준비 기능부는
    가이드 디자인을 위한 데이터 정합, 악궁라인 생성 및 신경관 생성 기능을 자동화 하여 자동화 결과물을 단일의 준비 결과화면을 통해 제공하고,
    디자인 기능부는
    크라운 결정, 픽스쳐 결정, 앵커핀 결정 및 가이드 영역 생성 기능을 자동화 하여 자동화 결과물을 단일의 디자인 결과화면을 통해 제공하며,
    출력 기능부는
    최종 디자인 데이터 출력 및 수술 보고서 출력 기능을 자동화하여 자동화 결과물을 단일의 출력 결과화면을 통해 제공하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술계획 수립장치.
15. 제 13 항에 있어서, 치과 임플란트 수술계획 수립장치는
    준비 단계, 디자인 단계 및 출력 단계에서 각각 자동화 결과물을 출력하고, 사용자 확인을 진행한 후, 수정이 필요하면 사용자에 의해 선택된 항목의 미세조정 화면을 제공하여 사용자 조정이 반영한 최종 결과물을 출력하는 미세조정부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술계획 수립장치.

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